KR100228933B1 - 재봉틀의 노루발 구동장치 - Google Patents

Abstract

재봉틀의 노루발 구동수단은 노루발을 수직으로 왕복 이동시키는 구동 메카니즘을 포함한다. 제어장치는 여러가지 재봉 조건에 의해 결정되는 모든 이동 패턴에 따라 구동 메카니즘을 제어한다.

Description

재봉틀의 노루발 구동장치

제1도는 재봉틀의 제어 메카니즘의 개략적인 블럭도.

제2도는 재봉헤드(sewing head)의 측면 단면도.

제3도는 재봉헤드의 일부 절결 정면도.

제4도는 정상적인 재봉작업시에, 재봉틀의 주축의 회전각도에 대한 바늘대와 노루발의 작동시간을 도시하는 그래프.

제5도는 실 절단 작업시에, 재봉틀의 주축의 회전각도에 대한 바늘대와 노루발의 작동시간을 도시하는 그래프.

제6도는 재봉 작업 개시시에, 재봉틀의 주축의 회전각도에 대한 바늘대와 노루발의 작동시간을 도시하는 그래프.

제7도는 노루발의 이동을 제어하는 방법을 도시하는 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

60 : 바늘대 68 : 재봉바늘

74 : 펄스 모터 80 : 노루발

84 : 안내축 86 : 스크류

90 : 후크부재 101 : CPU

124 : 모터 드라이버 131 : 개시 스위치

138 : 자수 프레임 146 : 조작 패널

본 발명은 재봉틀의 노루발 구동장치에 관한 것이다.

통상적으로, 두가지 형태의 노루발 구동장치가 재봉틀의 노루발을 수직 왕복 이동시키도록 사용되어 왔다. 한가지 형태의 장치는 바늘대의 이동에 반응하여 노루발을 이동시키도록 제조되며, 다른 한가지 형태의 장치는 바늘대와는 별도로 노루발을 이동시키도록 제조된다. 후자의 경우, 바늘대 및 셔틀을 구동하는 주축의 회전 운동은 캠 메카니즘 또는 링크 메카니즘에 의해 노루발의 왕복 운동으로 전환된다.

종래의 노루발 구동장치에 있어서, 노루발을 독립적으로 구동시키는 후자의 형태라 하더라도, 노루발의 수직이동 행정 및 바늘대의 이동에 대한 노루발의 수직이동 시기는 재봉틀의 설계 내용에 따라 결정될 수 밖에 없다. 따라서, 노루발은 재봉 상황이나 직무의 물질 특성에 관계없이 이동된다. 이로 인해 불쾌한 진동 또는 소음이 발생될 수 있으며, 바느질용 실이 파단될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 여러 가지 재봉조건에 따라 적절하게 노루발을 구동시키는 재봉틀의 노루발 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면,

노루발을 수직 왕복 이동시키는 구동 메카니즘과;

여러 가지 재봉조건에 따라 결정되는 이동 패턴에 따라 구동 메카니즘을 제어하는 제어장치를 포함하는 재봉틀의 노루발 구동장치가 제공된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조로 설명될 것이다. 본 실시예는 다헤다 및 다바늘식 자수 미싱(embroidery machine)에 적용되는 노루발 구동장치에 관한 것이다.

제1도를 참조하면, 자수 미싱의 여러 가지 제어 장치의 개략적인 블럭도가 도시되어 있다. CPU(101)는 주요 구성요소로서 버스라인(102)을 통해 프로그램 ROM(104), 작업 RAM(106) 및 데이타 RAM(108)에 각각 접속된다.

인터페이스(150)는 버스라인(102)을 통해 CPU(101)에 접속된다. 인터페이스(150)는 종이 테이프(120)에 인쇄되는 자수 패턴의 데이타를 판독하는 종이 테이프 판독기(122)의 데이타 신호와, 주축(126)의 회전 각도를 검출하는 부호기(126)의 출력 신호 및 사용자에 의해 작동되는 재봉개시 스위치(131)의 ON-OFF 신호를 각각 CPU(101)에 적절히 입력될 수 있는 대응 신호로 전환시키는 기능을 수행한다.

인터페이스(152)는 주축(14)을 구동시키는 주축 구동 모터(15)의 모터 드라이버(124)용 제어 신호를 출력한다. 인터페이스(154)는 자수 프레임 구동 모터(136) 및 (137)의 모터 드라이버(134)용 제어신호를 출력한다. 인터페이스(156)는 바늘대 케이스(50)를 미끄럼 이동시키는 색 변환 모터(135)의 모터 드라이버(139)용 제어 신호를 출력한다. 인터페이스(160)는 노루발(80)을 구동시키는 펄스 모터(74)의 모터 드라이버(128)용 제어 신호를 출력한다. 인터페이스(162)는 셔틀 구동 모터(132)의 모터 드라이버(130)용 제어신호를 출력한다. 이들 인터페이스(152)(154)(156)(160)(162)는 버스 라인(102)을 통해 CPU(101)에 접속된다.

조작 패널(40)은 여러 가지의 작동 키이 및 표시기를 구비한다.조작 패널(140)의 인터페이스(158)는 버스 라인(102)을 통해 CPU(101)에 접속된다.

제2도 및 제3도를 참조하면, 재봉 헤드(10)가 측면 단면도 및 정면도로 각각 도시되어 있다. 재봉 헤드(10)는 머신 프레임(2)에 고정되는 머신 아암(12)을 포함한다. 주축(14)은 주축모터(15)에 의해 연속적으로 구동되며, 머신 아암(12)을 통해 연장된다. 바늘대 구동 캠(16)은 주축(14)에 고정된다.

베이스 바늘대(40)는 머신 아암(12)의 앞쪽에 배치된다. 구동 베이스(42)는 베이스 바늘대(40) 상에 장착되며 그를 따라 수직 방향으로 바늘대 구동부재(44)와 함께 미끄럼 이동 가능하다. 바늘대 구동부재(44)는 머신 아암(12)의 앞쪽에서 서로에 대해 수직방향으로 배치되는 한쌍의 결합 돌출부(48)를 포함한다.

바늘대 구동 캠(16)의 회전운동은 연결 로드(18)를 통해 바늘대 구동레버(20)에 전달된다. 바늘대 구동레버(20)의 일단부는 머신 아암(12)의 일부분에 고정되는 지지축(22)에 의해 피봇가능하게 지지된다. 바늘대 구동레버(20)가 바늘대 구동 캠(16)의 회전 운동에 응답하여 지지축(22) 둘레를 피봇이동함으로써 구동 베이스(42)는 베이스 바늘대(40)를 따라 바늘대 구동부재(44)와 함께 수직 이동한다.

안내축(84)은 베이스 바늘대(40)에 인접한 위치에서 머신 아암(12) 상에 배치되어 그와 함께 평행하게 연장된다. 미끄럼 부재(82)는 안내축(84) 상에 수직으로 미끄럼 가능하게 장착된다. 노루발(80)은 미끄럼 부재(82)에 고정되며, 미끄럼 부재(82)와 함께 이동된다. 노루발(80)은 한쌍의 스크류(86)를 통해 미끄럼 부재(82)에 고정되며, 노루발(80)의 위치는 미끄럼 부재(82)에 대해 조절가능하다.

노루발 구동레버(70)는 안내축(84)의 후방에 위치된다. 노루발 구동레버(70)의 일단부는 바늘대 구동레버(20)를 지지하는 지지축(22)에 의해 피봇가능하게 지지된다. 노루발 구동레버(70)의 타단부는 링크부재(72)에 의해 미끄럼 부재(82)의 후방에 형성되는 아암(83)에 접속된다. 따라서, 노루발 구동레버(70)가 지지축(22) 둘레로 피봇되므로, 미끄럼 부재(82)는 안내축(84)을 따라 링크부재(72)에 의해 노루발(80)과 함께 수직으로 이동된다.

노루발(80)을 구동시키는 펄스 모터(74)는 머신 아암(12)의 측벽(13) 상에 장착된다. 링크부재(78)(79)를 포함하는 링크 메카니즘은 펄스 모터(74)의 모터 축(76)을 노루발 구동레버(70)의 중앙부에 연결시킨다. 펄스 모터(74)는 제어하에서 모터축(76)을 회전시키도록 구동되며, 노루발 구동레버(70)는 링크 메카니즘에 의해 지지축(22) 둘레로 피봇됨으로써, 노루발(80)의 수직으로 왕복이동되도록 한다.

펄스 모터(74)의 모터축(76)에 연결되는 링크부재(78)는 스프링(도시되지 않음)에 의해 측벽(13)에 고정된 정지부재(13a)를 향해 가압된다. 이러한 스프링이 평상시에는 필요 없다 하더라도, 펄스 모터(74)가 개방된 루프 제어하에서 구동되는 경우 및 펄스 모터(74)가 과도한 부하로 인해 제어 불능인 경우, 제어 불능 상태로 부터 펄스 모터(74)를 복원시키는 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 펄스 모터(74)가 제어 불능 상태가 되더라도, 펄스 모터(74)에의 전력 공급이 노루발(80)의 수직 이동의 각 사이클에 대해 정지되는 경우, 링크부재(78)는 스프링의 가압력에 의해 제2도에 실선으로 도시된 바와같은 위치로 복귀될 수 있다.

바늘대 케이스(50)는 머신아암(12)의 앞쪽에 장착된다. 바늘대 케이스(50)는 색 변환 모터(135)의 제어하에서 재봉헤드(10)의 측방향으로 미끄럼 이동가능하다. 복수개의 바늘대(60)는 바늘대 케이스(50) 상에 수직으로 이동가능하게 장착되며 바늘대 케이스(50)의 미끄럼 이동 방향을 따라 배치된다. 바늘대잡이(62)는 각각의 바늘대(60)에 고정되며, 핀(64)을 포함한다. 핀(64)은 바늘대 구동부재(44)의 결합 돌출부(48)와 결합가능하다. 재봉바늘(68)은 바늘멈추개(66)에 의해 각각의 바늘대(60)의 하단부에 장착된다.

색 변환 모터(135)가 제어하에서 구동되어 머신 아암(12)에 대해 바늘대 케이스(50)를 이동시키는 경우, 바늘대(60) 중 선택된 하나의 핀(64)은 바늘대 구동부재(44)의 결합 돌출부(48)와 결합한다. 따라서, 바늘대(60) 중 선택된 하나는 바늘대 구동부재(44)의 수직 이동에 응답하여 관련 재봉바늘과 함께 수직으로 이동된다.

이하에서는 전술된 자수 미싱의 재봉 작동을 간략히 설명하고자 한다. 주축 구동모터(15)가 주축(14)을 회전시키도록 구동되므로, 바늘대 구동부재(44)는 주축(14)의 회전에 응답하여 수직으로 왕복 이동되며, 바늘대(60) 중 선택된 하나가 수직으로 왕복이동 되므로 한다. 그와 동시에, 펄스 모터(74) 및 셔틀 구동모터(132)는 노루발(80) 및 셔틀(도시되지 않음)을 각각 구동하도록 제어하에서 구동된다. 게다가, 이러한 작동과 동시에, 제1도에 도시된 자수 프레임(138)은 자수 제어 장치(100)로부터의 신호에 의거하여 X 및 Y방향으로 제어하에서 이동된다. 따라서, 직물은 소정의 형상으로 수놓여진다.

펄스 모터(74)의 제어하에서, 노루발(80)은 제2도에 실선과 점선으로 각기 도시된 하사점(a)과 상사점(b) 사이에서 바늘대(60)의 수직이동에 반응하여 동시에 이동된다. 그러나, 윗실(도시되지 않음)의 절단작업을 위해, 노루발(80)이 또다른 상사점(c)까지 도달될 수 있다.

윗실을 절단하는 작업(이하에서는 "실 절단작업"이라 한다)이 종료된 후, 윗실 후크부재(90)는 기동기(92)에 의해 제2도에 실선으로 도시된 위치로부터 점선으로 도시된 위치까지 이동되어 윗실과 결합한다. 후크부재(90)는 그후 실선으로 도시된 위치로 복귀하여 윗실의 일단부를 지지한다. 이러한 작업중에, 노루발(80)은 상사점(c)에 도달함으로써, 노루발(80)과 후크부재(90) 사이의 모든 간섭이 배제될 수 있으며 절단작업후에 재봉바늘 하측에서 수행될 수 있는 모든 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

색 변환 모터(17)가 자수 제어 장치(100)로부터의 색 변환 신호에 의거하여 제어하에서 이동되는 경우, 바늘대 케이스(50)는 머신 아암(12)의 앞쪽을 따라 미끄럼 이동되어 바늘대 구동부재(44)에 의해 수직 구동되는 바늘대(60)를 새로 선택한다.

노루발(80)의 구동제어는 제4도 내지 제6도를 참조하여 설명될 것인 바, 제4도 내지 제6도에는 여러 가지 재봉 상황에서 주축(14)의 회전 각도에 대한 선택된 바늘대(60) 및 노루발(80)의 여러 가지 이동 패턴이 도시되어 있다.

제4도에 도시된 패턴(이하에서는 패턴 A라 한다)은 정상 재봉 작업에 적용된다. 패턴 A에 있어서, 노루발(80)은 하사점(a)과 상사점(b) 사이에서 이동되며, 이러한 이동의 행정은 통상의 자수 미싱보다 훨씬 짧은 길이를 갖도록 결정된다.

게다가, 패턴 A에 있어서, 바늘대(60)의 이동에 대한 노루발(80)의 이동은, 재봉바늘(68)이 직물에 꿰어지기 전에 노루발(80)이 하사점에 도달하고 재봉바늘(68)이 직물로부터 완전히 이격된 후 노루발이 상향 이동되는 방식으로 결정됨으로써, 재봉작업은 실의 파단과 같은 문제점이 발생되지 않고 수행될 수 있다.

패턴 A의 경우, 노루발(80)의 하사점(a)은 제4도에 A1, A2 및 A3로 도시된 바와같이 "고", "중" 및 "저"의 세가지 위치중 하나를 점유할 수 있다. 재봉될 직물의 두께에 따라, 작업자는 재봉작업 개시전에 조작 패널(146)의 키이를 조작함으로써 A1, A2 및 A3 중 하나를 선택할 수 있다.

실 절단 작업용 패턴(이하에서는 패턴 B라 한다)이 제5도에 도시되어 있다. 패턴 B에 있어서,(바늘대(60)가 상향 이동되도록 출발한 직후) 주축(14)이 거의 270°회전되는 경우 도약 신호가 나타난다. 따라서, 바늘대 구동부재(44)의 결합 돌출부(48)는 바늘대(60)가 상사점에 도달하기 직전에 핀(64)으로부터 해제되어 바늘대(60)가 상사점에 지지될 수 있도록 한다.

게다가, 패턴 B에 있어서, 노루발(80)은 제어장치에 입력된 실 절단 신호에 의거하여 이동을 위해 상사점(c)까지 상향 이동된 후, 상사점(c)에서 고정유지된다. 그후, 윗실은 절단되고 주축(14)의 회전은 그 다음에 정지된다.

재봉 개시 작업용 패턴(이하에서는 패턴 C라 한다)이 제6도에 도시되어 있다. 패턴 C에 있어서, 주축(14)이 제1도에 도시된 개시 스위치(131)의 조작에 의해 발생되는 재봉 개시 신호에 따라 구동되므로, 상사점의 바늘대(60)는 하향 이동된다. 그와 동시에, 상사점(c)의 노루발(80)은 하향 이동되어 하사점(a)까지 도랄한다. 바느질이 한 땀 수행된 후, 패턴 C는 패턴 A로 변환된다.

마지막으로, 자수 제어 장치(100)의 CPU(101)에 의한 노루발(60)의 구동 제어가 제7도의 순서도를 참조로 설명될 것이다. 첫째, 단계 S1에 있어서, CPU(101)는 실 절단 신호를 on 할 것인가 off 할 것인가를 결정한다. 실 절단 신호가 on인 경우, 프로세스는 제5도에 공통 신호가 펄스 모터(74)의 모터 드라이버(128)로 출력되고, 프로세스는 종료된다.

실 절단 신호가 단계 S1에서 off인 경우, 프로세스는 단계 S4까지 수행되어 재봉 개시 신호가 on인가 off인가를 결정한다. 재봉 개시 신호가 on인 경우, 프로세스는 단계 S5까지 수행되어 제6도에 도시된 패턴 C를 선택한다. 그후, 패턴 C에 해당하는 명령 신호가 단계 S3에서 모터 드라이버(128)로 출력되고 프로세스는 종료된다.

재봉 개시 신호가 단계 S4에서 off인 경우, 프로세스는 단계 S6까지 수행되어 A1, A2 및 A3 중 하나에 위치되는 하사점(a)의 위치를 인식한다. 그후, 프로세스는 단계 S7까지 수행되어 하사점(a)의 위치를 기본으로 패턴 A를 선택한다. 게다가, 프로세스는 단계 S3까지 수행되어 모터 드라이버(126)에 대한 패턴 A에 대응하는 명령 신호를 출력하며, 그후 프로세스가 종료된다.

따라서, 본 실시예의 경우, 노루발(80)의 행정이동 및 바늘대(60)의 이동에 대한 노루발(80)의 이동시기는 여러 가지 재봉 조건에 따라 변화될 수 있다. 따라서, 재봉작업중의 불쾌한 진동 또는 소음이 감소될 수 있으며, 바느질이 적절한 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 설명되었다 하더라도, 첨부된 첨구범위에 의해 규정되는 본 발명의 범주를 이탈하지 않고 여러 가지의 변형례가 실시될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 노루발을 수직으로 왕복이동시키는 구동수단과; 여러 가지 재봉 조건에 의해 결정되는 이동 패턴에 따라 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 재봉틀의 노루발 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 패턴은 정상 재봉 작업용 패턴과, 실 절단 작업용 패턴 및 재봉개시 작업용 패턴을 포함하는 재봉틀의 노루발 구동장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 정상 재봉 작업 패턴에서 재봉될 직물의 두께변화에 따라 상기 노루발의 하사점을 변환시키도록 작동가능한 재봉틀의 노루발 구동장치.