JPS6366554B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6366554B2
JPS6366554B2 JP57166926A JP16692682A JPS6366554B2 JP S6366554 B2 JPS6366554 B2 JP S6366554B2 JP 57166926 A JP57166926 A JP 57166926A JP 16692682 A JP16692682 A JP 16692682A JP S6366554 B2 JPS6366554 B2 JP S6366554B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
sewing machine
signal
needle
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP57166926A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5955290A (en
Inventor
Shigeo Negi
Nozomi Shinozaki
Takeshi Morofuji
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP16692682A priority Critical patent/JPS5955290A/en
Priority to KR1019830004434A priority patent/KR860002174B1/en
Priority to EP83305700A priority patent/EP0104913B1/en
Priority to DE8383305700T priority patent/DE3378791D1/en
Priority to US06/535,287 priority patent/US4516514A/en
Publication of JPS5955290A publication Critical patent/JPS5955290A/en
Publication of JPS6366554B2 publication Critical patent/JPS6366554B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は、ペダルの規定位置からの離反距離に
応じてミシンを可変速制御し、又、前記ペダルの
規定位置への移行に従つて前記ミシンを所定の針
位置へ位置決め停止させるような、いわゆる針定
位置停止機能をもつたミシン駆動装置に係る。 従来の構成とその問題点 従来、かかる針定位置停止の方法としては、第
1図のタイムチヤートで示されるようなものが一
般的に採用されていた。 通常、ミシンはモータによりベルトを介して、
あるいは直接駆動されており、縫製作業者は、前
記ミシンのペダルを操作する事により、制御部を
通じ前記モータ、さらに前記ミシンの可変速度制
御あるいは前記針定位置停止を行ない乍ら所定の
縫製物を完成していくという一連の作業が行なわ
れる。 一般的に、前記ペダルを縫製作業者が全く力を
加えない開放状態(以下中立と呼ぶ)とした場合
は、前記ミシンは停止状態を保持し、前記ペダル
を所定の距離以上踏み込んだ場合には前記ミシン
は駆動され、その踏み込み距離に応じて低速度〜
最高速度までの可変速度制御がなされる。 第1図に於いて、前記ペダルが最大踏み込み位
置に踏み込まれた場合にはミシンは最高速度で運
転されている。このような状態から縫製作業者が
前記ペダルを中立位置に復帰させた場合には、ま
ず前記ペダル位置を検出して信号“PN”を
“L”→“H”に切り替え、該信号“PN”によ
り前記ミシンはその位置決めのための低速度
“NL”(以下ポジシヨン速度と呼ぶ)の設定がな
され、急激に減速される。次に前記ポジシヨン速
度“NL”に達して以後、停止すべき位置を示す
針位置信号“ND”を確認した時点でミシンを位
置決め停止させる。 以上の動作が行なわれるが、ここで前記ポジシ
ヨン速度“NL”に達してから前記針位置信号
“ND”を確認するまでの時間“TL”は、最長前
記ポジシヨン速度に於ける一回転相当の時間を要
するものであり、前記ポジシヨン速度に達する時
の回転角度位置により、前記最長時間以下で種々
変化することになる。 前記時間“TL”は前記ポジシヨン速度“NL
が低速度であるため非常に長く、縫製の能率を著
しく低下させる重大な要因となつている。又、前
記時間“TL”が縫製毎に変化し縫製のリズムが
かみ合わず、縫製作業が円滑に行なえないという
欠点も同時にあげられている。 このような、縫製能率を改善するには従来の方
式においては、前記ポジシヨン速度“NL”を高
速度にする以外になく、一方、該速度を引上げる
と位置決め時の停止位置が速度変動・電圧変動な
ど種々の要因により変化する事になり、従つて針
位置が定まらず針定位置停止の機能をはたさなく
なつてしまい、縫製作業に支障をきたしてしまう
という問題を生じ限界があつた。 上述したように、従来の方式は、位置決め時の
最終一針間の縫製に長時間を要し従つて縫製能率
を低下させるという欠点を有しており、一方これ
を解決するための前記ポジシヨン速度の高速化も
針位置の停止精度の点で限界があり、このような
2つの相反する問題点の対策は非常な困難をとも
なうものであり、何ら解決されていないのが現状
であつた。 発明の目的 本発明は、かかる上述の欠点を除去し、縫製能
率が向上し、しかも針定位置停止精度の良いミシ
ン駆動装置を提供する事を目的とするものであ
る。 発明の構成 本発明は、針定位置停止の過程に於て、目標の
停止位置に対する回転角度位置を常に測定する位
置測定手段と瞬時の速度を実測する速度検出手段
とに従つて、複数個の変換素子のうちのいずれか
を前記実測速度により又前記変換素子に含まれ速
度設定を指示するデータを前記実測回転角度位置
によりそれぞれ選択するように構成し、かつ各々
の前記変換素子は前記速度設定値データを前記目
標停止位置の通過位置で最大となりその直前で最
小となるように配置しておく事により、前記回転
角度位置と速度とを実測しつつその結果により所
定の制動曲線でミシンを目標位置に停止させよう
とするものであり、又、特に上記速度設定値デー
タを選択手により選択する事により前記制動曲線
を自由に選択できるという特徴を有しており、従
つて最終一針の縫製時間を十分短くかつ一定にで
き、縫製能率を向上させる事が可能となり、さら
に目標停止位置直前の速度を従来どおりあるいは
より低くする事も可能であるので従来以上にバラ
ツキの少ない針位置停止精度が実現でき、又、特
にデイジタル化した速度制御システムを構成した
場合には、例えば近年一般に使用されている一チ
ツプマイクロコンピユータ(以下マイコンと呼
ぶ)などを駆使して非常に安価に構成できるな
ど、非常に多大なる利点を有するものとなる。そ
の他、種々の特徴・利点は以下の説明からも明ら
かとなろう。 実施例の説明 以下第2図のブロツク図に従い、本発明の実施
例について述べる。 図において、1は周波数発電機で、ミシンの軸
端に装着されミシンの回転速度に比例した周期を
もつたパルス信号“FP”を一回転に複数個出力
するものである。2は針位置検出器で、上記周波
数発電機1と同様にミシンの軸端に装着され、ミ
シンの針の上位置あるいは下位置に対応して針位
置信号“ND”を発生するものである。3は速度
設定器で、ミシンペダル(図示せず)の状態を検
出し、ペダルの中立位置において信号“PN”を
出力し、踏み込み位置においてその踏み込み距離
に応じて変化する値を4ビツトの速度指令信号
“SV”として出力する。4,5はそれぞれクラツ
チコイルとブレーキコイルで、モータ6の出力部
に内蔵され、該クラツチコイル4の励磁によりそ
の磁気回路を介し、常時回転している前記モータ
ー6の回転力をクラツチライニング、出力軸(図
示せず)を通じさらにプーリー、ベルトを介して
前記ミシンに伝達し、一方前記ブレーキコイル5
の励磁によりその磁気回路を介しブレーキライニ
ング(図示せず)を静止側に圧接係合させ上述の
ようにミシンにその静止力を伝達するという動作
が行なわれる。通常可変速制御は、前記クラツチ
コイル4への励磁電流を制御し、前記クラツチラ
イニング面の圧接力を制御し、適当なすべりを生
じさせる事により行なわれる。 その他の部分は、電子回路をブロツク化したも
のであり、デイスクリートIC等に置換でき、こ
れらについては以下の動作説明に従つて逐次説明
を行なうものとする。 まず速度設定器3により前記ペダルの踏み込み
が検出され信号“PN”が“H”→“L”になる
と停止制御手段7は信号“CLD”を短時間“L”
→“H”とし、オアゲート8を介してフリツプフ
ロツプ(以下F/Fと呼ぶ)9をセツトし、ドラ
イバ10を介してクラツチコイル4を励磁し前述
の如くしてミシンは起動される。 上述のようにして回転を開始したミシンの速度
は以下の如く、全てデイジタル的に制御される事
になるが、かかる方法については既に特願昭54−
139071号あるいは特願昭54−139073号により明ら
かにされている。 第3図〜第5図に上述速度制御について示して
おり、以下同図もあわせ説明を加える。 前述の如くしてミシンは回転を開始する一方、
前記速度設定器3から速度指令信号“SV”が4
ビツトデータとして出力され、該速度指令信号
“SV”はRM11のアドレスデータとして与え
られ、該当するRMアドレスの内容を選択する
事により後述する速度設定のための分周回数を示
す速度設定値に変換した後、データセレクタ12
に出力する。前記データセレクタ12はそのセレ
クト端子“S”の入力が“L”である事により
“B”側の入力を出力し、従つて前記速度設定器
3からの速度指令信号“SV”に基ずいた速度設
定値“DV”が出力され分周器13にセツトされ
る。 前記分周器13は、前記周波数発電機1から出
力されるパルス信号“FP”をセツトされた前記
速度設定値“DV”の回数だけ分周した後、信号
“PD”を出力する。周期カウンタ14は前記分周
後の信号“PD”の一周期に亘るクロツク発振器
15からのクロツクパルス信号を計数し、該計数
結果をラツチ回路16により保持し、8ビツトの
周期データ“TP”として演算器17に出力する。
なお、上記クロツクパルス信号は前記分周後の出
力信号“PD”に対して十分短い周期をもつた発
振信号を採用し、その測定誤差等による例えば一
パルス分の周期のバラツキ等によつても速度制御
系が余り影響されない程度の十分短い分解能を有
するパルス信号を選定する必要がある。 前記演算器17は後述する演算を行なつた後、
該演算結果により、もし前記周期データ“TP”
が大きい場合(低速である場合)、オアゲート8、
F/F9、ドライバ10を介してクラツチコイル
4を励磁し、もし前記周期データ“TP”が小さ
い場合(高速である場合)、オアゲート18、
F/F19、ドライバ20を介してブレーキコイ
ル5を励磁するように作用し、その作用時間は、
前記演算器17による演算結果データをプリセツ
トカウンタ21に8ビツトデータとしてプリセツ
トし該データ回数だけ前記クロツクパルス信号を
計数する事により決定され、この作用時間が経過
した後、前記F/F9あるいはF/F19はリセ
ツトされ、前記クラツチコイル4あるいはブレー
キコイル5はオフされる。 このようにして、前記周波数発電機1から出力
されるパルス信号“FP”の分周後のデータ
“TP”を実測し、演算を行なつた後、次の分周後
の周期間に於いてクラツチコイル4またはブレー
キコイル5の制御を行なう如く、逐次実測・制御
が繰り返され速度制御がなされるが、ここでさら
にその詳細について第3図〜第5図に示してお
り、以下同図に従つて述べる。 第3図は、前記演算器17による演算式の一例
をグラフに表わしたものであり、TCB=ATP−B
……(1)(但しA,B;常数、TP;実測周期、
TCB;クラツチまたはブレーキ投入時間、を示
す)なる直線式を示している。 上記(1)式に於いて常数Aは実測周期TPに対す
るクラツチ・ブレーキ投入時間TCBの変化割合を
決定するものであり、従つて速度制御系のゲイン
を決定する常数と考えられ、速度制御系の安定
性、あるいは応答性を考慮して決定される。一
方、常数Bはミシンの回転速度を決定するもので
あり、ミシンの負荷が定まり、前記分周回数が0
に於ける速度(以下基準速度と呼ぶ)をいくらに
するか決定すれば一義的に定まるものである。 もし、同図に示すa点でミシンが安定に運転し
ている場合には第4図aに示すように周期TP1
於いてTCB1なるデユーテイサイクルに従つたクラ
ツチ電流ICが流れ、ミシンの負荷と釣り合うこと
になる。 第4図bには加速の状態を示しており、前記ミ
シンが加速するに従い実測周期TPは短くなり、
従つて前記演算式による演算結果もTC1,TC2
TC3と次第に減じられ、クラツチ電流ICは低下し
ミシン負荷と釣り合う安定状態に移行するまで上
記動作が繰り返される。 一方、同図cには次第にミシンが減速する過程
を示しており、前記実測周期“TP”の増大と共
にブレーキオン時間がTB1,TB2と減じ、さらに
クラツチオン時間がTC1,TC2,TC3と増大し、従
つてブレーキ電流IBの低下からクラツチ電流IC
増大へと切りかわる過程を表わしている。 以上は前記基準速度に於ける動作について述べ
たが、前記実測周期“TP”として前記分周回数
nだけの分周を行なつた後のデータを代入する事
によりミシンの負荷の回転速度による変化に対し
て速度制御系のゲインが十分高い場合には下記の
第(2)式に示すような有段階のミシン速度が得られ
る。 NS=(n+1)NL ……(2) (但しn;分周回数 NS;ミシン速度 NL;基準速度) 上述した事から前ペダル位置に対応する前記速
度指令信号“SV”の4ビツトデータが示す前記
RM11の各アドレスに対し、上記分周回数を
適当に割り付ける事により、前記ペダルの踏込位
置に対するミシン速度設定が可能となる事は明ら
かであり、第5図にその一例を示している。な
お、( )内には前記分周回数nを示している。 以上のようにして前記ペダルが踏み込まれた場
合の可変速度制御がなされるが、次にペダルが中
立にされた場合の動作について述べる。 ここで、22は位置カウンタを示し、ミシンの
駆動中に於て、一回転毎に前記針位置信号
“ND”の前エツジでリセツトされつつ、前記周
波数発電機1からのパルス信号“FP”の計数を
繰り返しており、従つてその出力“P”は前記針
位置信号“ND”の前エツジを基準とした回転角
度位置データを示しているものである。例えば前
記周波数発電機1として160極のものを使用した
場合、前記位置データ“P”は8ビツトのバイナ
リ値として0〜160の8ビツトの回転角度位置デ
ータをもつ事になるが、ここで前記8ビツトの位
置データの上位3ビツトのみを使用してその値が
“0”〜“5”となるように簡略化しRM23,
RM24,RM25のアドレス“0”〜
“2”に接続し、前記各RMには各アドレスに
対応して前記分周回数nに相当する速度設定値デ
ータが割付けられている。さらに前記各RMの
上位のアドレス“3”にはスイツチ26が接続さ
れており、該スイツチにより二種類の前記速度設
定値データ群のいずれかを選択することができ
る。 上記各RMへのデーター割付の例を下表及び
第6図に示している。同図に示すように、前述の
位置データ“P”に対するデータを5種類とし、
各アドレスに対して( )内に示すデータを割付
け、しかも前記スイツチ22によりaまたはbの
いずれかを選択できるようにしている。すなわち
RM23は6〜2(5〜2)、RM24は9〜
5(7〜4)、RM25は4〜0(3〜0)を前
記位置データに対して、前記針位置信号の前エツ
ジが通過した位置が最大となりその直前が最小と
なるように5段階に割り付けている。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention controls the speed of a sewing machine at a variable speed according to the separation distance of a pedal from a prescribed position, and also positions and stops the sewing machine at a prescribed needle position as the pedal moves to a prescribed position. The present invention relates to a sewing machine drive device having a so-called needle fixed position stop function. Conventional configuration and its problems Conventionally, as a method for stopping the hands at a fixed position, a method as shown in the time chart of FIG. 1 has been generally adopted. Normally, a sewing machine uses a motor through a belt to
Alternatively, the sewing machine is directly driven, and by operating the pedal of the sewing machine, the sewing worker controls the motor through the control unit, and also controls the sewing machine at variable speed or stops the needle at a fixed position while sewing a predetermined sewing product. A series of tasks will be carried out to complete the project. Generally, when the sewing machine leaves the pedal in an open state (hereinafter referred to as neutral) where no force is applied by the sewing worker, the sewing machine remains in a stopped state, and when the pedal is depressed for a predetermined distance or more, The sewing machine is driven, and the speed varies depending on the treading distance.
Variable speed control is provided up to the maximum speed. In FIG. 1, when the pedal is depressed to its maximum position, the sewing machine is operating at maximum speed. When the sewing worker returns the pedal to the neutral position from such a state, the pedal position is first detected, the signal "PN" is switched from "L" to "H", and the signal "PN" is switched from "L" to "H". As a result, the sewing machine is set to a low speed "N L " (hereinafter referred to as position speed) for positioning, and is rapidly decelerated. Next, after reaching the position speed "N L ", the sewing machine is positioned and stopped when the needle position signal "ND" indicating the position to be stopped is confirmed. The above operations are performed, and the time "T L " from reaching the position speed "N L " to confirming the needle position signal "ND" is the longest time equivalent to one rotation at the position speed. This takes a long time, and the time varies depending on the rotation angle position when the position speed is reached. The time “T L ” is the position speed “N L
Since the sewing speed is low, the sewing length is very long, which is a major factor that significantly reduces sewing efficiency. Another disadvantage is that the time "T L " changes every time the sewing is done, and the rhythm of the sewing does not match, making it impossible to perform the sewing work smoothly. In order to improve sewing efficiency, in the conventional method, the only way is to increase the position speed "N L ".On the other hand, increasing the speed causes the stop position during positioning to change due to speed fluctuations. This may change due to various factors such as voltage fluctuations, and as a result, the needle position cannot be determined and the function of stopping the needle in the fixed position cannot be performed, causing problems such as hindrance to sewing work and reaching a limit. Ta. As mentioned above, the conventional method has the disadvantage that it takes a long time to sew between the final stitches during positioning, which reduces sewing efficiency. However, there is a limit to the accuracy of stopping the needle position, and countermeasures for these two conflicting problems are extremely difficult, and so far nothing has been resolved. OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sewing machine drive device that eliminates the above-mentioned drawbacks, improves sewing efficiency, and has high accuracy in stopping the needle at a fixed position. Composition of the Invention The present invention provides a plurality of sensors that, in the process of stopping the needle at a fixed position, have a plurality of One of the conversion elements is configured to select one of the conversion elements based on the measured speed, and data included in the conversion element that instructs the speed setting is selected based on the measured rotational angle position, and each of the conversion elements selects the speed setting according to the measured rotational angle position. By arranging the value data so that it becomes maximum at the passing position of the target stop position and minimum immediately before it, the rotation angle position and speed can be actually measured and the sewing machine can be targeted at a predetermined braking curve based on the results. It is intended to stop the sewing machine at the desired position, and is characterized in that the braking curve can be freely selected by selecting the speed setting value data using the selection hand. The time can be made sufficiently short and constant, making it possible to improve sewing efficiency.Furthermore, the speed just before the target stopping position can be maintained at the same speed as before or lower than before, so needle position stopping accuracy with less variation than before can be achieved. In particular, when a digital speed control system is constructed, it can be constructed at a very low cost by making full use of one-chip microcomputers (hereinafter referred to as microcomputers) that have been commonly used in recent years. It has many advantages. Various other features and advantages will become clear from the description below. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a frequency generator, which is attached to the shaft end of the sewing machine and outputs a plurality of pulse signals "FP" per revolution with a period proportional to the rotational speed of the sewing machine. A needle position detector 2 is attached to the shaft end of the sewing machine in the same way as the frequency generator 1, and generates a needle position signal "ND" corresponding to the upper or lower position of the needle of the sewing machine. 3 is a speed setting device that detects the state of the sewing machine pedal (not shown), outputs a signal "PN" at the neutral position of the pedal, and converts a value that changes depending on the pedaling distance at the pedal depression position into a 4-bit speed setting device. Output as command signal “SV”. Reference numerals 4 and 5 denote a clutch coil and a brake coil, respectively, which are built into the output section of the motor 6, and when the clutch coil 4 is excited, the rotational force of the constantly rotating motor 6 is transmitted to the clutch lining and outputted through its magnetic circuit. The brake coil 5 is transmitted to the sewing machine through a shaft (not shown) and further via a pulley and a belt.
When excited, the brake lining (not shown) is brought into pressure contact with the stationary side through the magnetic circuit, and the stationary force is transmitted to the sewing machine as described above. Normally, variable speed control is performed by controlling the excitation current to the clutch coil 4, controlling the pressure contact force on the clutch lining surface, and producing appropriate slippage. The other parts are blocks of electronic circuits and can be replaced with discrete ICs, etc., and these will be explained one by one according to the operation explanation below. First, when the speed setting device 3 detects the depression of the pedal and the signal "PN" changes from "H" to "L", the stop control means 7 sets the signal "CLD" to "L" for a short time.
→ "H", flip-flop (hereinafter referred to as F/F) 9 is set via OR gate 8, clutch coil 4 is energized via driver 10, and the sewing machine is started as described above. The speed of the sewing machine that has started rotating as described above will be controlled digitally as shown below, but such a method has already been disclosed in Japanese Patent Application No. 1983-
This is disclosed in No. 139071 or Japanese Patent Application No. 139073. The above-mentioned speed control is shown in FIGS. 3 to 5, and the same figures will also be explained below. While the sewing machine starts rotating as described above,
The speed command signal “SV” from the speed setter 3 is 4.
The speed command signal "SV" is output as bit data and is given as address data of RM11, and by selecting the contents of the corresponding RM address, it is converted to a speed setting value indicating the number of divisions for speed setting, which will be described later. After that, data selector 12
Output to. The data selector 12 outputs an input on the "B" side because the input to its select terminal "S" is "L", and therefore, it outputs the input on the "B" side based on the speed command signal "SV" from the speed setting device 3. The speed setting value "DV" is output and set in the frequency divider 13. The frequency divider 13 divides the pulse signal "FP" outputted from the frequency generator 1 by the number of times of the set speed setting value "DV", and then outputs the signal "PD". The period counter 14 counts the clock pulse signal from the clock oscillator 15 over one period of the frequency-divided signal "PD", holds the counting result by the latch circuit 16, and calculates it as 8-bit period data "TP". output to the device 17.
Note that the clock pulse signal is an oscillation signal with a sufficiently short cycle relative to the frequency-divided output signal "PD", so that the speed will not change due to measurement errors, for example, variations in the cycle of one pulse. It is necessary to select a pulse signal with sufficiently short resolution that the control system is not affected much. After the arithmetic unit 17 performs the arithmetic operation described later,
According to the calculation result, if the periodic data “TP”
If is large (low speed), or gate 8,
The clutch coil 4 is excited via the F/F 9 and the driver 10, and if the periodic data "TP" is small (high speed), the OR gate 18,
The F/F 19 acts to excite the brake coil 5 via the driver 20, and its operating time is:
It is determined by presetting the calculation result data by the arithmetic unit 17 as 8-bit data in the preset counter 21 and counting the clock pulse signal by the number of data, and after this operation time has elapsed, the F19 is reset and the clutch coil 4 or brake coil 5 is turned off. In this way, after actually measuring the frequency-divided data "TP" of the pulse signal "FP" output from the frequency generator 1 and performing calculations, the data "TP" is calculated between the next frequency-divided periods. Actual measurements and controls are sequentially repeated to control the speed, just as the clutch coil 4 or the brake coil 5 is controlled.The details are shown in FIGS. I will tell you about it. FIG. 3 is a graphical representation of an example of the arithmetic expression by the arithmetic unit 17, where T CB = AT P −B
...(1) (A, B: Constant, T P : Actual period,
T CB ; indicates clutch or brake application time). In the above equation (1), the constant A determines the rate of change in the clutch/brake engagement time T CB with respect to the measured cycle T P , and is therefore considered to be a constant that determines the gain of the speed control system, It is determined by considering the stability or responsiveness of the system. On the other hand, constant B determines the rotation speed of the sewing machine, and when the load on the sewing machine is determined and the frequency division number is 0.
This is uniquely determined by determining the speed at which the vehicle is moving (hereinafter referred to as the reference speed). If the sewing machine is operating stably at point a shown in the same figure, a clutch current I C flows according to the duty cycle T CB1 in period T P1 as shown in Fig. 4 a. , which will balance the load on the sewing machine. Fig. 4b shows the state of acceleration, and as the sewing machine accelerates, the measured period TP becomes shorter.
Therefore, the calculation results using the above calculation formula are also T C1 , T C2 ,
The clutch current I C is gradually reduced to T C3 and the above operation is repeated until the clutch current I C decreases and shifts to a stable state in which it balances the sewing machine load. On the other hand, Figure c shows the process in which the sewing machine gradually decelerates, and as the measured period "TP" increases, the brake-on time decreases to T B1 , T B2 , and the clutch-on time T C1 , T C2 , T C3 , thus representing the process of switching from a decrease in brake current I B to an increase in clutch current I C. The above has described the operation at the reference speed, but by substituting the data after dividing the frequency by the number of divisions n as the actual measurement period "TP", it is possible to change the load of the sewing machine depending on the rotational speed. If the gain of the speed control system is sufficiently high, a stepped sewing machine speed as shown in equation (2) below can be obtained. N S = (n+1) N L ...(2) (However, n: Number of divisions N S ; Sewing machine speed N L ; Reference speed) From the above, 4 of the speed command signal "SV" corresponding to the front pedal position It is clear that by appropriately assigning the frequency division number to each address of the RM11 indicated by the bit data, it is possible to set the sewing machine speed with respect to the pedal depression position. An example of this is shown in FIG. ing. Note that the number of frequency divisions n is shown in parentheses. As described above, variable speed control is performed when the pedal is depressed.Next, the operation when the pedal is placed in the neutral position will be described. Here, reference numeral 22 indicates a position counter, which is reset at the front edge of the needle position signal "ND" every revolution while the sewing machine is running, and is reset by the pulse signal "FP" from the frequency generator 1. The counting is repeated, and therefore, the output "P" indicates the rotation angle position data with the front edge of the needle position signal "ND" as a reference. For example, if a 160-pole frequency generator 1 is used, the position data "P" will have 8-bit rotational angle position data from 0 to 160 as an 8-bit binary value. The RM23 uses only the upper 3 bits of the 8-bit position data and simplifies it so that its value is "0" to "5".
Address “0” of RM24, RM25 ~
"2", and speed setting value data corresponding to the frequency division number n is assigned to each RM in correspondence with each address. Furthermore, a switch 26 is connected to the upper address "3" of each RM, and the switch 26 allows selecting one of the two types of speed setting value data groups. Examples of data allocation to each of the above RMs are shown in the table below and FIG. 6. As shown in the figure, there are five types of data for the aforementioned position data "P",
Data shown in parentheses is assigned to each address, and either a or b can be selected by the switch 22. That is, RM23 is 6-2 (5-2), RM24 is 9-2
5 (7 to 4), RM25 sets 4 to 0 (3 to 0) to the position data in five stages such that the position where the front edge of the needle position signal passes is the maximum and the position immediately before that is the minimum. Assigned.

【表】 前述の如くペダルが踏み込まれ、ミシンが高速
で運転している状態からペダルが中立にされた場
合には、まず速度設定器3により前記ペダルの中
立が検出され、出力信号“PN”を“L”→
“H”にし、この出力信号“PN”はデータセレ
クタ12を“A”入力の選択状態に切りかえると
共に、停止制御手段7に対して針定位置停止制御
を開始するよう指示を与える。 ここで、前記停止制御手段7は通常マイコンで
構成され、その制御動作例を第7図にフローチヤ
ートで示しており以下同図に従いその動作につい
て述べる。 メインルーチンでは、前記ペダルが踏み込まれ
ている場合には27ですべてのフラグ類、及びC1
〜C3出力は初期状態にされている。次にペダル
が中立にされ前記信号“PN”が“L”→“H”
になると、前記分周後のパルス信号“TP”の割
込入力によりTP割込の処理は28に示すようにま
ずC1を“L”にし前記RM23を選択する。
前述の如くして選択されたRM23のデータが
前記データセレクタ12を介して前記分周器13
にセツトされ、前記パルス信号“FP”は設定さ
れた分周回数“DV”だけ分周された後、その周
期が実測され“TP”として次のサイクルで再び
前記停止制御手段7に与えられる。このようにし
て測定した周期“TP”が設定値TP1以上かどう
かを29で判定する。すなわち、この判定は第6
図に於ける2点鎖線で示す速度以上かどうかの判
定であり、もしも高速であれば次に30でC2
“L”にし前記RM24を選択する。 選択されたRM24は前記位置データ“P”
に従つた速度設定値9〜5(7〜4)を出力しつ
つ、31で実測された周期“TP”が設定値
“TP1”以上かどうかの判定をくり返し、実測周
期“TP”が設定値“TP1”以上となつた時点で
FLN1をセツトする。 以後、32で前記針位置信号“ND”の前エツジ
を確認した時点でFLN2をセツトすると共にC3
“L”にし、前記RM25を選択し逐次速度設
定を下げていくようにシーケンシヤルな制御がな
される。 上記の如くして、第6図に於けるRM25の
速度設定値の“0”が選択されミシンが最も低速
度である前記基準速度に設定された後、33に示す
ように前記針位置信号“ND”の前エツジを検出
した時点で停止に要する時間のみ“BRD”信号
を出力し、前記ブレーキコイル5を励磁し、ミシ
ンをあらかじめ定められた針位置に停止させ、一
連の針定位置停止制御を完結する。 上記動作は、ミシンが高速から停止する場合に
ついて述べており、このような場合には前記R
M24に述つた速度設定を繰り返しつつその速度
を実測し、該実測値が設定の速度以下となつた時
点以後をシーケンシヤルな制御に切りかえ、逐次
設定速度を低下し、前記針位置信号“ND”の前
エツジを検出した時点で前記RM25を選択し
さらに設定速度を回転角度に従つて低下させ、前
記針位置信号“ND”の手前で基準速度の設定速
度にした後その前エツジでミシンの針を定位置停
止させるという具合に行なわれる。なお、第6図
におけるRM23に基づく設定以下の速度から
の前記針定位置停止制御は、いきなりRM25
の設定速度に従つて制動される事によりなされ
る。 上述の高速からの停止の過程をタイムチヤート
で第8図に示す。同図に於いてはミシンが高速か
ら前記針定位置停止制御を行なつた場合について
示しており、この様な場合には、RM24に基
づく設定が実測した前記回転角度位置に従つて繰
り返されており、この間は前記ブレーキコイルは
フル励磁され最大の傾斜(負の加速度)でもつて
ミシンは減速され、前記RM24に基づく設定
速度に達した“P1”点に於てミシンは前記シー
ケンシヤルな制御へと移行し、RM24及びR
OM25によつて設定された制動曲線に従つてミ
シンの速度は低下し、最終的に定められた針位置
に停止する事になる。 ここで、上述の目標位置への停止制御はRM
24及び25に従つて行なつているが、さらに高
速側の制御を行なうべくその数を増加する事も可
能であり、本発明の目的は達せられるが、迅速に
目標の針位置に停止させるという観点から余り高
速側を制御しその傾斜をゆるやかにする事は得策
でなく、本発明の適用例に示したように、目標停
止位置の一針〜二針手前を上記シーケンシヤルな
制動制御区間とすれば最も有効に目標が達せられ
る。 第8図に於ける停止前の一針の縫製に要する時
間TEはRM25の速度設定値を前記スイツチ
22により選択し、その一回転の制動曲線の傾斜
を変える事により可能となる。すなわち、第6図
bに示すような制動曲線は前記ポジシヨン速度の
区間が長く従つて最終一針間は長くなるが、前記
スイツチ22をオンすることにより同図aの如く
早い停止がなされるように動作し、実施例に示し
たものよりさらに前記RMの前記速度設定値デ
ータ群を多数用意しそれらを数個のスイツチによ
り選択する構成とすれば、前記制動曲線は自由に
選択できることになる。但し最大の傾斜は前述の
ブレーキコイルをフル励磁した場合の傾斜により
制限される。 また、針を所定位置に停止させる場合の停止位
置は、電源電圧変動によるブレーキ力の変動や前
記ブレーキライニング表面の摩擦力の変動等によ
り変動するが、同図に示す停止前の前記基準速度
“NL”を低下させる事により上記変動幅を小さく
できることは一般に明らかであり、そのように構
成する事により本発明は一段とその効果を発揮す
るものである。すなわち、前記ペダルが中立にさ
れて以後、第(1)式の常数Bを大きくし従つて前記
基準速度NLを低くするようにして容易に実現で
きる。 なお、上述した当実施例の構成はすべてデイジ
タル化したものであり、その大部分を1チツプマ
イクロコンピユータで構成する事が可能となる。 発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明は、ミシ
ンの針を目標位置に停止させる過程に於いて、回
転角度位置及び回転速度を実測し、該実測結果に
よりあらかじめ制動曲線データを格納している変
換素子の該データを選択しかつ速度設定を行ない
つつ、前記制動曲線に従つてミシンを所定の目標
位置に停止させるという思想に基づくものであつ
て、さらに前記制動曲線を簡単なスイツチ操作で
選択できるようにしており、本発明によれば従来
長時間を要していた最終停止する手前の一針間の
縫製時間を短くかつ一定にすることができ、従つ
て縫製能率が向上し、又、操作性が改善され、し
かも停止位置の精度を一段と向上する事が可能と
なり、かつミシンによる負荷・慣性の違いなどに
対応して最も良い制動曲線を選択でき、さらに安
価に構成できるというように種々の特徴を有して
おり、その効果は非常に大なるものがある。
[Table] As mentioned above, when the pedal is depressed and the sewing machine is operating at high speed, then the pedal is brought to the neutral position, the speed setting device 3 first detects the neutral position of the pedal, and outputs the output signal "PN". “L” →
This output signal "PN" switches the data selector 12 to the "A" input selection state and instructs the stop control means 7 to start needle fixed position stop control. Here, the stop control means 7 is usually constituted by a microcomputer, and an example of its control operation is shown in the form of a flowchart in FIG. 7, and the operation will be described below with reference to the same figure. In the main routine, all flags are set at 27, and C1 if the pedal is depressed.
~ C3 output is in its initial state. Next, the pedal is set to neutral and the signal “PN” changes from “L” to “H”
Then, in response to the interrupt input of the frequency-divided pulse signal "TP", the TP interrupt processing first sets C1 to "L" and selects the RM23, as shown at 28.
The data of the RM 23 selected as described above is sent to the frequency divider 13 via the data selector 12.
After the pulse signal "FP" is frequency-divided by the set number of divisions "DV", its period is actually measured and given as "TP" to the stop control means 7 again in the next cycle. It is determined in step 29 whether the period "TP" measured in this manner is greater than or equal to the set value TP1 . In other words, this judgment is the sixth
It is determined whether the speed is higher than the speed indicated by the two-dot chain line in the figure. If the speed is high, then C2 is set to "L" at 30 and the RM24 is selected. The selected RM24 has the position data "P"
While outputting the speed setting values 9 to 5 (7 to 4) according to the following, it is repeatedly determined whether the actually measured period “TP” is greater than or equal to the setting value “TP 1 ” at step 31, and the actual measured period “TP” is set. When the value “TP 1 ” or more is reached,
Set FLN 1 . Thereafter, when the front edge of the needle position signal "ND" is confirmed at step 32, FLN 2 is set, C 3 is set to "L", RM25 is selected, and the speed setting is successively lowered, thereby performing sequential control. will be done. As described above, after "0" of the speed setting value of RM25 in FIG. When the front edge of "ND" is detected, the "BRD" signal is output for the time required to stop, the brake coil 5 is energized, the sewing machine is stopped at a predetermined needle position, and a series of needle fixed position stop controls are performed. complete. The above operation describes the case where the sewing machine stops from high speed, and in such a case, the above R
The speed is actually measured while repeating the speed setting described in M24, and after the point when the measured value becomes less than the set speed, the control is switched to sequential control, the set speed is sequentially lowered, and the needle position signal "ND" is When the front edge is detected, the RM25 is selected, and the set speed is further decreased according to the rotation angle, and after reaching the set speed of the reference speed before the needle position signal "ND", the needle of the sewing machine is moved at the front edge. This is done by stopping at a fixed position. Note that the needle fixed position stop control from a speed lower than the setting based on RM23 in FIG.
This is done by braking according to the set speed. The above-mentioned stopping process from high speed is shown in FIG. 8 as a time chart. The figure shows a case where the sewing machine performs the needle fixed position stop control from a high speed, and in such a case, the setting based on RM24 is repeated according to the actually measured rotation angle position. During this period, the brake coil is fully energized and the sewing machine is decelerated at the maximum inclination (negative acceleration), and at point "P 1 " when the set speed based on RM24 is reached, the sewing machine enters the sequential control described above. and transitioned to RM24 and R
The speed of the sewing machine decreases according to the braking curve set by OM25, and finally stops at the determined needle position. Here, the above-mentioned stop control to the target position is performed by RM
24 and 25, but it is possible to increase the number of needles for even higher speed control, and the purpose of the present invention can be achieved. From this point of view, it is not a good idea to control the high speed side too much and make the slope gentle, and as shown in the application example of the present invention, it is preferable to set the above sequential braking control section one to two stitches before the target stop position. Goals are most effectively achieved if The time T E required to sew one stitch before stopping in FIG. 8 can be determined by selecting the speed setting value of the RM 25 using the switch 22 and changing the slope of the braking curve for one revolution. That is, in the braking curve as shown in FIG. 6b, the section of the position speed is long, so the last stitch is long, but by turning on the switch 22, a quick stop as shown in FIG. 6a is achieved. If a configuration is adopted in which a larger number of speed setting value data groups of the RM are prepared than those shown in the embodiment and they are selected by several switches, the braking curve can be freely selected. However, the maximum slope is limited by the slope when the brake coil is fully excited. In addition, the stopping position when stopping the needle at a predetermined position varies due to variations in braking force due to variations in power supply voltage, variations in frictional force on the surface of the brake lining, etc., but the reference speed before stopping shown in the figure " It is generally clear that the above fluctuation range can be reduced by lowering N L '', and by configuring it in this way, the present invention exhibits its effects even more. That is, this can be easily realized by increasing the constant B in equation (1) and therefore decreasing the reference speed N L after the pedal is placed in the neutral position. The configuration of this embodiment described above is entirely digital, and most of it can be configured with a one-chip microcomputer. Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention measures the rotation angle position and rotation speed in the process of stopping the sewing machine needle at the target position, and stores braking curve data in advance based on the measurement results. This is based on the idea of stopping the sewing machine at a predetermined target position according to the braking curve while selecting the data of the converting element and setting the speed. According to the present invention, the sewing time between one stitch before the final stop, which conventionally took a long time, can be shortened and made constant, thus improving sewing efficiency. In addition, the operability has been improved, and the accuracy of the stopping position can be further improved, and the best braking curve can be selected in response to differences in load and inertia depending on the sewing machine, and it can be constructed at a lower cost. It has various characteristics, and its effects are very large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来例の動作を示す説明図、第2図は
本発明の構成を示すブロツク図、第3図〜第5図
は可変速制御の動作説明図、第6図はa,bは変
換素子の速度設定データの構成例を示す説明図、
第7図は本発明の動作を示す説明図、第8図は本
発明のミシン速度と時間の関係を示す説明図であ
る。 1……周波数発電機、2……針位置検出器、3
……速度設定器、4……クラツチコイル、5……
ブレーキコイル、6……モータ、7……停止制御
手段、11,23〜25……RM、12……デ
ータセレクタ、13……分周器、14……周期カ
ウンタ、17……演算器、21……プリセツトカ
ウンタ、22……位置カウンタ、26……スイツ
チ。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the operation of the conventional example, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Figs. 3 to 5 are explanatory diagrams of the operation of variable speed control, and Fig. 6 shows a and b. An explanatory diagram showing a configuration example of speed setting data of a conversion element,
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the present invention, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between sewing machine speed and time of the present invention. 1... Frequency generator, 2... Needle position detector, 3
...Speed setting device, 4...Clutch coil, 5...
Brake coil, 6... Motor, 7... Stop control means, 11, 23-25... RM, 12... Data selector, 13... Frequency divider, 14... Period counter, 17... Arithmetic unit, 21 ...Preset counter, 22...Position counter, 26...Switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ミシンと、前記ミシンを駆動するモータと、
前記ミシンの回転速度に比例して変化する周期を
もつたパルス信号を発生する周波数発電機と、前
記ミシンの所定の針位置を検出し針位置信号を出
力する針位置検出器と、ペダルの規定位置におい
て停止指令信号を出力し前記規定位置からの離反
距離に応じて速度指令信号を出力する速度設定器
と、前記針位置信号によりリセツトされると共
に、前記パルス信号を計数し、回転角度信号を出
力する位置測定手段と、前記ミシンの回転速度を
検出し実速度信号を出力する速度検出手段と、前
記回転角度信号を針位置信号が通過した時点で最
大となり、その直前で最小となるような速度設定
値に変換する変換手段と、該変換手段の前記速度
設定値データを選択する選択手段と、前記モータ
の速度を制御する速度制御手段とより成り、前記
速度制御手段は、前記ペダルが前記規定位置以外
の位置に移動された場合には前記速度指令信号に
従つて作動し、前記停止指令信号が出力された場
合の定位置停止過程においては、前記変換手段か
らの前記選択手段によつて選定された速度設定値
に従つて作動した後、前記針位置信号を検出した
時点で前記ミシンを位置決め停止させるよう構成
したミシン駆動装置。 2 速度検出手段は、クロツクパルス信号を発生
するクロツク発振器及びカウンタを含み、周波数
発電機のパルス信号の一周期間における前記クロ
ツクパルス信号数を計数し、該計数結果を前記実
速度信号として出力するよう構成した特許請求の
範囲第1項記載のミシン駆動装置。 3 変換手段に含まれる変換素子をROMで構成
し、位置信号に従つて前記ROMのアドレスを指
定すると共に、前記ROMを複数個備え、実速度
信号に従つて前記複数個のROMのうちの一つを
選択するよう構成した特許請求の範囲第1項記載
のミシン駆動装置。
[Claims] 1. A sewing machine, a motor that drives the sewing machine,
a frequency generator that generates a pulse signal with a period that changes in proportion to the rotational speed of the sewing machine; a needle position detector that detects a predetermined needle position of the sewing machine and outputs a needle position signal; and a pedal regulation. a speed setter that outputs a stop command signal at the position and outputs a speed command signal according to the separation distance from the specified position; and a speed setter that is reset by the needle position signal, counts the pulse signals, and generates a rotation angle signal. a position measuring means for outputting, a speed detecting means for detecting the rotational speed of the sewing machine and outputting an actual speed signal, and a speed detecting means for detecting the rotational speed of the sewing machine and outputting an actual speed signal; The speed control means includes a conversion means for converting into a speed setting value, a selection means for selecting the speed setting value data of the conversion means, and a speed control means for controlling the speed of the motor. When it is moved to a position other than the specified position, it operates according to the speed command signal, and in the fixed position stopping process when the stop command signal is output, it is operated by the selection means from the conversion means. A sewing machine driving device configured to position and stop the sewing machine when the needle position signal is detected after operating according to a selected speed setting value. 2. The speed detection means includes a clock oscillator that generates a clock pulse signal and a counter, and is configured to count the number of clock pulse signals during one cycle of the pulse signal of the frequency generator and output the counting result as the actual speed signal. A sewing machine drive device according to claim 1. 3 The conversion element included in the conversion means is configured with a ROM, and the address of the ROM is designated according to the position signal, and the conversion element includes a plurality of ROMs, and one of the ROMs is configured according to the actual speed signal. The sewing machine drive device according to claim 1, wherein the sewing machine drive device is configured to select one of the two.
JP16692682A 1982-09-25 1982-09-25 Drive apparatus of sewing machine Granted JPS5955290A (en)

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KR1019830004434A KR860002174B1 (en) 1982-09-25 1983-09-22 Driving device of sewing machine
EP83305700A EP0104913B1 (en) 1982-09-25 1983-09-23 Circuit arrangement for controlling sewing machine speed and for positioning sewing needle
DE8383305700T DE3378791D1 (en) 1982-09-25 1983-09-23 Circuit arrangement for controlling sewing machine speed and for positioning sewing needle
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