KR101570444B1 - 재봉기의 노루발 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 중간위치를 용이하게 설정할 수 있어 작업효율을 향상시킨다.

노루발 기구와, 노루발 모터(11)와, 조작페달(70)과, 제어수단(100)을 구비하는 재봉기(1)의 노루발 장치에 있어서, 입력에 의해 중간위치를 설정하는 중간위치 설정모드와, 봉제를 수행하는 봉제모드로 전환하는 모드전환수단과, 노루발 모터에 형성되며 노루발의 높이를 검출하는 검출수단(12)과, 중간위치 설정모드에 있어서, 노루발을 하강시킨 경우에, 노루발이 피봉제물에 맞닿아 하강이 정지하였을 때의 검출수단에 의해 검출된 노루발의 높이로부터 바늘판 상에 올려진 피봉제물의 두께를 산출하는 천 두께 산출수단(100)과, 산출된 천 두께를 기억하는 기억수단(104)을 구비하고, 제어수단은, 봉제모드에 있어서, 노루발을 하강시킬 때에, 기억된 천 두께에 따른 중간위치에서 노루발을 정지시킨다.

Description

재봉기의 노루발 장치{FABRIC PRESSER DEVICE OF SEWING MACHINE}

본 발명은, 구동기구에 의해 노루발을 승강시킴으로써 상방으로부터 천을 가압하거나 또는 해방하는 재봉기의 노루발 장치에 관한 것이다.

예컨대, 일본국 특허공개공보 제2006-102400호에 기재되어 있는 바와 같이, 승강 가능하게 형성된 노루발을 스테핑모터에 의해 상하로 이동하도록 제어하며, 바늘판 상의 천(피봉제물)을 누르는 노루발 기구를 구비한 재봉기의 노루발 장치가 알려져 있다.

노루발 기구에 의해 천을 누를 때에는, 노루발을 적정한 천 위에 하강시킬 수 있도록 상방에 있는 노루발을 천의 상면보다 약간 상방의 중간위치에서 일단 정지시키고, 노루발에 대한 천 위치를 눈으로 보면서 천을 적정한 위치에 세팅할 수 있도록 하고 있다.

중간위치는, 작업자가 조작패널에 의해 바늘판으로부터의 높이로 하여 임의의 값을 설정할 수 있고, 예컨대, 천 두께에 따라 적정한 높이가 되도록 중간위치를 자유롭게 바꿀 수 있다.

중간위치의 높이를 설정한 후, 조작페달을 밟아 노루발을 하강시켜 가면, 중 간위치에 도달한 시점에서 노루발의 하강은 정지한다. 여기서, 천의 세팅위치를 확인한 후, 조작페달을 밟음으로써 노루발은 중간위치에서 천을 누르는 위치까지 하강한다.

그러나, 상기한 바와 같은 방법으로 중간위치를 설정할 때에는, 천 두께가 상이한 피봉제물로 바꿀 때마다 천 두께에 대응한 중간위치를 산출하고, 조작패널로부터 그 중간위치를 설정 입력할 필요가 있어, 작업이 번잡하였다. 또한, 작업이 번잡해짐에 따라 작업효율이 저하된다는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 중간위치를 용이하게 설정할 수 있어, 작업효율을 향상시킬 수 있는 재봉기의 노루발 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 상하이동 가능하게 기기 프레임에 지지된 노루발과, 상기 노루발을 상하로 이동시키는 노루발 모터와, 조작에 의해 상기 노루발 모터를 구동시켜 상기 노루발을 하강시키는 조작페달과, 상기 노루발의 하강시에 있어서, 미리 설정된 중간위치에서 상기 노루발을 정지시키도록 상기 노루발 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한 재봉기의 노루발 장치로서, 입력에 의해, 중간위치를 설정하는 중간위치 설정모드와, 봉제를 수행하는 봉제모드로 전환하는 모드전환수단과, 상기 노루발 모터에 설치한 인코더를 가지고, 상기 인코더 출력에 의해 상기 노루발의 높이를 검출하는 검출수단과, 상기 중간위치 설정모드에 있어서, 상기 조작페달의 조작에 의해 상기 노루발을 하강시킨 경우에, 상기 노루발이 피봉제물에 맞닿아 하강이 정지하였을 때의 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 노루발의 높이로부터 바늘판 상에 올려진 피봉제물의 두께를 산출하는 천 두께 산출수단과, 상기 천 두께 산출수단에 의해 산출된 천 두께를 기억하는 기억수단과, 보정값을 기억하는 보정값 기억수단을 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 봉제모드에 있어서, 상기 조작페달의 조작에 의해 상기 노루발을 하강시켰을 때에, 상기 기억수단에 기억된 천 두께에 상기 보정값을 가산한 위치를 중간위치로 하여 상기 노루발의 이동을 정지시키고, 상기 중간위치 설정모드에 있어서, 상기 조작페달의 조작에 의해 상기 노루발을 하강시킬 때에, 상기 노루발 모터에 통전(通電)되는 구동전류를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 보정값은 미리 보정값 기억수단에 기억해 두어도 되고, 중간위치의 설정시에 사용자에 의해 입력하는 것이어도 된다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 재봉기의 노루발 장치에 있어서, 상기 천 두께 산출수단은, 상기 노루발 모터가 상기 노루발을 하사점까지 하강시키는 지령신호와 상기 인코더에 의해 검출되는 실제 회전각도간의 어긋남(편차)가 생긴 시점을 노루발이 피봉제물에 맞닿은 위치로서 인식하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 모드전환수단의 입력에 의해 중간위치 설정모드로 전환하면, 천 두께 산출수단은, 조작페달의 조작에 의해 노루발을 하강시 킨 경우에, 노루발이 피봉제물에 맞닿아 하강이 정지하였을 때의 검출수단에 의해 검출된 노루발의 높이로부터 바늘판 상에 올려진 피봉제물의 두께를 산출한다. 그리고, 산출된 천 두께는 기억수단에 기억된다. 즉, 중간위치를 설정하는 경우에는, 모드전환수단에 의해 중간위치 설정모드로 전환한 후, 노루발이 피봉제물에 맞닿을 때까지 하강하도록 조작페달을 조작함으로써, 이때의 노루발 모터의 구동량으로부터 천 두께를 산출할 수 있다.

그리고, 천 두께를 기억수단에 기억시킴으로써, 봉제모드에서 봉제를 수행할 때에는, 제어수단이 기억수단에 기억된 천 두께에 보정값 기억수단에 기억된 보정값을 가산한 위치를 중간위치로 하여 노루발의 승강을 정지시킨다.

이에 따라, 사용자는 모드전환수단에 의한 전환과 조작페달의 조작만으로 중간위치를 설정할 수 있으며, 중간위치를 변경하지 않는 한 동일한 조건으로 봉제를 계속할 수 있다.

이로써, 중간위치를 용이하게 설정할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 노루발이 피봉제물에 근접한 위치에서 정지하는 경우가 없게 된다. 이 때문에, 피봉제물의 세팅위치의 확인시에 있어서 피봉제물이 노루발에 걸리는 경우가 없고, 세팅위치를 수정할 때에도 원활하게 작업할 수 있게 된다.

또, 바늘판이나 노루발과의 마찰이 작은 피봉제물은 보정값을 작게 하고, 반대로 마찰이 큰 피봉제물은 보정값을 크게 하거나 하여, 중간위치에서의 피봉제물의 상면과 노루발과의 간격을 자유롭게 설정할 수 있다.

또한, 검출한 천 두께와는 별도로 보정값을 가짐으로써, 천 두께를 다시 검 출한 경우라도 자동적으로 보정되기 때문에, 중간위치 설정시에 매회마다 고려할 필요가 없다.

또, 제어수단에 의해 노루발 모터에 통전(通電)되는 구동전류를 감소시킬 수 있기 때문에, 노루발 모터에 발생하는 회전 토크를 작게 할 수 있다. 이에 따라, 노루발에 의한 피봉제물에 대한 가압력을 작게 할 수 있다.

즉, 피봉제물이 부드러운 경우에는, 노루발이 피봉제물에 맞닿아도 피봉제물이 변형함으로써 노루발은 더 하강하여, 정확한 천 두께를 산출할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우에, 노루발 모터에 통전되는 구동전류를 감소시켜 발생하는 토크를 작게 함으로써, 노루발은 피봉제물에 맞닿은 시점에서 피봉제물을 변형시키지 않고 정지시킬 수 있다.

이로써, 천 두께의 산출 정밀도를 높일 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 천 두께 산출수단은, 노루발 모터가 노루발을 하사점까지 하강시키는 지령신호와 인코더에 의해 검출되는 실제 회전각도간의 편차가 생긴 시점을 노루발이 피봉제물에 맞닿은 위치로서 인식하고, 피봉제물의 천 두께를 산출한다. 즉, 노루발이 피봉제물의 상면에 맞닿음으로써, 노루발은 그 이상 하강할 수 없으며, 노루발을 하강시키고자 하는 노루발 모터에 대한 지령과, 실제 노루발 모터의 회전각도의 사이에 편차가 생기게 된다.

이러한 편차가 생긴 시점을 노루발이 피봉제물에 맞닿은 위치로서 파악함으로써, 이때의 노루발 모터의 회전각도로부터 천 두께를 산출할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 재봉기의 노루발 장치의 최선의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.

재봉기(1)는, 각 구성을 유지하거나 또는 수용하는 도시하지 않은 재봉기 기기프레임을 구비하고 있고, 이러한 재봉기 기기프레임은 재봉기(1)의 전체에 있어서 하부에 위치하는 베드부와, 베드부의 길이방향의 일단부에서 상방으로 세워져 형성된 세로몸체부와, 세로몸체부의 상단부로부터 베드부와 동일한 방향으로 연장형성된 아암부를 구비하고 있다.

이하의 설명에 있어서, 재봉기(1)를 수평면에 놓은 상태에서, 수평이면서 베드부의 길이방향에 평행이 되는 방향을 Y축 방향으로 하고, 수평이면서 Y축 방향과 직교하는 방향을 X축 방향으로 하며, X축 및 Y축 방향과 직교하는 방향을 Z축 방향으로 한다.

<재봉기의 구성>

재봉기(1)는 노루발 장치를 구비하고 있다. 노루발 장치는, 바늘판(10) 상에 하강하여 피봉제물인 천을 유지하는 노루발(21)을 승강 가능하게 지지하는 노루발 기구(20)와, 노루발(21)의 하강 동작의 구동원이 되는 노루발 모터(11; 스테핑모터)와, 노루발 모터(11)의 회전구동력을 노루발 기구(20)에 부여하는 동력전달기구(50)와, 밟기조작에 의해 노루발 모터(11)를 구동시켜 노루발(21)을 하강시키는 조작페달(70)과, 재봉기의 각 부의 구동을 제어하는 제어장치(100)를 구비하고 있다.

또한, 재봉기(1)는, 재봉바늘을 유지하며 상하로 이동시키는 상하이동기구, 바늘판의 하방에서 재봉바늘에 삽입통과된 윗실에 밑실을 얽어매는 가마기구, 노루발 기구(20)를 통해 노루발(21)을 바늘판(10) 상면을 따라 이동시켜 바늘낙하위치를 임의로 수행시키는 천 이동기구 등과 같이 봉제에 필요한 각종 기구를 구비하고 있는데, 이들은 주지된 것이므로 도시 및 그에 대한 설명은 생략한다.

(노루발 기구)

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 노루발 기구(20)는, 그 기저단부가 천 이동기구에 유지되는 동시에 그 선단부측이 X-Y 평면을 따른 임의의 위치에 위치결정되는 지지 프레임(22)과, 노루발(21)의 하측에 위치하며 노루발(21)과의 사이에서 천을 유지하는 하부판(23)과, 노루발(21)의 일단부에 세워져 형성된 노루발 유지부재(24)와, 지지프레임(22)의 선단부에 형성되는 동시에 노루발 유지부재(24)를 통해 노루발(21)을 승강 가능하게 지지하는 가이드 프레임(25)과, 지지 프레임(22)에 요동 가능하게 지지되는 동시에 요동에 의해 일단부에서 노루발 유지부재(24)에 대해 승강의 이동력을 부여하는 한 쌍의 요동빔(26)과, 재봉기 기기프레임에 의해 상하이동 가능하게 지지된 가압판(27)과, 지지프레임(22)의 상부에서 요동 가능하게 지지되는 동시에 일단부가 가압판(27)의 하면과 접하는 요동부재(28)와, 요동부재(28)의 타단부와 각 요동빔(26)의 타단부를 상하에 대해 동일한 방향으로 연동시키는 제 1 및 제 2 링크체(29, 30)를 구비하고 있다.

노루발(21)은 직사각형상의 프레임체이고, 4변의 내측은 크게 개구되어 있다. 이러한 개구부의 내측에서 유지된 천에 대해 바늘낙하가 이루어져, 봉제가 행해지도록 되어 있다.

이에 대응하여 하부판(23)도 노루발(21)과 크기가 거의 동일한 직사각형상의 프레임부를 가지고, 노루발(21)과 마찬가지로 크게 개구되어 있다. 또한, 하부판(23)은, 그 긴 변의 중간에 상당하는 부위로부터 짧은 변과 평행하게 연장되는 연장설치부를 가지고, 상기 연장설치부의 선단부에서 천 이동기구에 유지되어 있다. 그리고, 지지 프레임(22)의 선단부와 함께, 직사각형상의 프레임부측이 X-Y 평면을 따른 임의의 위치에 위치결정되도록 되어 있다.

지지 프레임(22)은, 재봉기 베드부의 상면에 설치되고, 전술한 바와 같이 그 기저단부가 천 이동기구에 유지되며, 그 선단부는 기저단부에 대해 상방으로부터 서서히 전방을 향하도록 연장설치되어 있다. 또, 상기 지지프레임(22)의 길이방향(연장설치방향)은 Y축 방향을 따르도록 베드부 상에 설치되어 있다.

노루발 유지부재(24)는, 대략 L자형상으로 형성되어 있고, 그 일단부가 노루발(21)에 고정되어 연결되며, 그 타단부는 가이드 프레임(25)에 지지되어 있다.

가이드 프레임(25)은, 지지 프레임(22)의 선단부에 고정 장비되어 있고, 노루발 유지부재(24)의 타단부를 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드 홈을 구비하고 있다. 이러한 가이드 홈이 Z축 방향(상하방향)을 따르도록 가이드 프레임(25)은 지지 프레임(22)에 장비되어 있다. 이에 따라, 지지프레임(22)에 대해 노루발(21)은 승강 동작을 수행할 수 있도록 되어 있다.

각 요동빔(26)은, 지지 프레임(22)을 끼우도록 하여 설치되어 있고, 각각 거의 Y축 방향을 따른 상태에서 지지프레임(22)에 지지되어 있다. 또한, 각 요동빔(26)은, 그 길이방향 중간부에 있어서 X축 방향을 따른 축을 중심으로 지지프레 임(22)에 요동 가능하게 지지되어 있고, 그 요동을 수행하는 일단부가, 가이드 프레임(25)에 지지된 노루발 유지부재(24)의 타단부에 설치된 관통구멍에 삽입되어 있다. 따라서, 요동빔(26)의 요동에 의해 그 일단부가 상하로 이동하면, 노루발 유지부재(24)를 통해 노루발(21)도 상하로 이동하도록 되어 있다. 또한, 각 요동빔(26)은, 그 축 지지부분에 있어서, 도시하지 않은 비틀림 코일 스프링에 의해 노루발(21)이 상방을 향해 이동하는 방향으로 항상 가압되어 있다.

가압판(27)은, 직사각형상의 판형상이며, 그 상면 중앙에 수직으로 고정되어 세워져 설치된 지지축(27a)을 구비하고 있다. 이러한 지지축(27a)은 둥근 봉형상이고, 재봉기 기기프레임에 고정되어 장비된 원통형상의 메탈축받이(32)에 삽입통과되며, 상기 지지축(27a)을 통해 가압판(27)은 Z축 방향을 따라 승강 가능하게 지지되어 있다.

또한, 지지축(27a)은 그 상단부가 메탈축받이(32)로부터 상방으로 돌출되어 있고, 상기 지지축(27a)의 상단부에는 그 반경방향 양측에 핀(27b)이 형성되어 있다. 각 핀(27b)은 동력전달기구(50)에 걸림결합되어 하방에 대한 가압력의 입력을 받기 위한 것이다.

요동부재(28)는, Y축 방향을 따른 상태에서 지지 프레임(22) 상부에 설치되어 있다. 요동부재(28)는, 그 길이방향 중간부에서 X축 방향을 따른 축을 중심으로 지지프레임(22)에 요동 가능하게 지지되어 있고, 그 요동에 따라 상하로 이동하는 일단부는 가압판(27)의 하면의 중앙부에 맞닿는 배치로 되어 있다.

한편, 요동부재(28)의 타단부는 2개의 링크체(29, 30)를 통해 각 요동빔(26) 의 타단부(노루발(21)과는 반대측의 단부(端部))에 연결되어 있다. 각 요동빔(26)은 비틀림 코일 스프링에 의해 그 타단부가 하방으로 가압되어 있기 때문에, 2개의 링크체(29, 30)를 통해 요동부재(28)의 타단부도 하방으로 가압된다. 이에 따라, 요동부재(28)의 일단부는 비틀림 코일 스프링의 탄성을 가지고 상방을 향해 가압되게 되어, 그 결과, 가압판(27)은 항상 상방으로 밀어올려진 상태를 유지하게 된다.

또, 상술한 링크체(29)는 지지 프레임(22)에 의해 요동 가능하게 지지되어 있고, 제 2 링크체(30)는 제 1 링크체(29)의 요동단부와 요동부재(28)의 타단부와 연결되어 있다. 또한, 제 1 링크체(29)의 요동단부는, 인장스프링(31)에 의해 요동빔(26)의 타단부와 가압접촉하도록 연결되어 있다. 이러한 인장스프링(31)은 전술한 비틀림 코일 스프링보다 강력하며, 상기 비틀림 코일 스프링에 대항하여 제 1 링크체(29)의 요동단부가 상방으로 요동하는 경우, 요동빔(26)의 타단부도 상방으로 끌어올려지는 것이 가능하게 되어 있다.

노루발 기구(20)는, 통상은 그 요동빔(26)이 비틀림 코일 스프링에 의해 노루발(21)을 상방으로 끌어올리는 방향으로 가압되어 있다. 즉, 외력이 부여되지 않는 한, 노루발(21)과 하부판(23)은 이격된 상태가 유지된다.

또한, 동력전달기구(50)에 의해, 가압판(27)의 지지축(27a)이 하방으로 가압되면, 요동부재(28)의 일단부가 하강하고 타단부는 상승하며, 각 링크부재(29, 30)를 통해 요동빔(26)의 타단부도 상방으로 끌어올려진다. 이에 따라, 노루발(21)은 하방으로 가압되고, 노루발(21)과 하부판(23)의 사이에서 천이 유지된 상태가 된다.

(동력전달기구)

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 동력전달기구(50)는, 노루발 모터(11)의 출력축(11a)에 형성되며 출력축(11a)의 회전과 함께 회전하는 캠(51)과, 대략 L자형상으로 형성되며 그 굴곡부에 삽입통과된 요동축(52)에 축지지된 노루발 구동링크(53)와, 노루발 구동링크(53)의 일단에 설치되며 캠(51)의 외주에 맞닿는 캠 팔로어(54; cam follower)와, 노루발 구동링크(53)의 타단에 회전 가능하게 연결되며 노루발 구동링크(53)의 요동과 함께 동작하는 노루발 연결링크(56)와, 노루발 연결링크(56)에 일단이 연결된 요동링크(57)와, 요동링크(57)의 타단에 삽입통과되어 요동링크(57)에 고정된 노루발 링크축(58)과, 노루발 링크축(58)에 축지지된 2개의 노루발 아암(59, 59)을 구비하고 있다.

캠(51)은, 노루발 모터(11)의 출력축(11a)에 고정되어 있고, 출력축(11a)의 축심으로부터 외주까지의 거리가 매끄럽게 변화하도록 형성되어 있다. 이러한 외주의 형상은, 노루발 구동링크(53)의 요동 타이밍에 합치하도록 형성된다.

요동축(52)은 재봉기 기기 프레임에 회전 가능하게 고정되어 있다.

노루발 구동링크(53)는, 요동축(52)에 고정되어 있고, 요동축(52)을 요동중심으로 하여 요동한다. 노루발 구동링크(53)가 요동하는 것은, 캠(51)의 회전에 의해 캠 팔로어(54)가 캠(51)의 외주를 따라 이동하기 때문이다. 캠 팔로어(54)는, 노루발 구동링크(53)의 일단에 고정되어 있기 때문에, 캠 팔로어(54)가 캠(51)의 회전에 따라 이동하면, 그 이동은 요동축(52)을 중심으로 한 노루발 구동링크(53)의 요동으로 변환된다.

노루발 연결링크(56)는 대략 Y방향을 따르도록 배치되어 있다. 노루발 연결링크(56)는, 노루발 구동링크(53)의 타단에 연결되어 있으므로, 노루발 구동링크(53)가 요동하면, 노루발 연결링크(56)도 그 타단의 요동과 함께 동일한 방향으로 요동한다.

요동링크(57)는 그 길이방향이 노루발 연결링크(56)의 연장방향으로 교차하도록 배치되어 있다.

노루발 링크축(58)은 축선이 X방향을 따르도록 배치되어 있다.

노루발 아암(59, 59)은, 그 면방향이 서로 평행이 되도록 일단이 노루발 링크축(58)에 축지지되어 고정되어 있다. 노루발 아암(59, 59)의 타단은, 각각 핀(27b)의 상방으로 연장되도록 형성되며, 노루발 링크축(58)의 회동에 의해 노루발 아암(59, 59)의 타단이 하강하여 핀(27b)을 하방으로 누를 수 있다.

(조작페달)

도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 조작페달(70)은 3개 설치되어 있고, 각각 제어장치(100)에 접속되어 있다. 조작페달(70)을 밟는 것에 의한 조작신호는 제어장치(100)로 송신되고, 제어장치(100)는 수신한 조작신호에 근거하여 노루발 모터(11)를 구동시켜 노루발(21)을 승강시킨다. 또한, 조작페달(70)에는, 봉제 개시의 스위치가 되는 것도 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 조작페달(70A)은 노루발(21)이 최(最)상승위치(상사점)에 있을 때에 조작하면, 노루발(21)이 중간위치까지 하강한다. 조작페달(70A)은 노루발(21)이 중간위치에 있을 때에 조작하면, 노루발(21)이 최하강위 치(천을 누르고 있는 위치)까지 하강한다. 조작페달(70A)은, 노루발(21)이 최하강위치에 있을 때에 조작하면, 노루발(21)이 중간위치까지 상승한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 조작페달(70B)은, 노루발(21)이 최상승위치에 있을 때에 조작하면, 노루발(21)이 최하강위치까지 하강한다. 조작페달(70B)은, 노루발(21)이 중간위치에 있을 때에 조작하면, 노루발(21)이 최하강위치까지 하강한다. 조작페달(70B)은, 노루발(21)이 최하강위치에 있을 때에 조작하면, 노루발(21)이 최상승위치까지 상승한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 조작페달(70C)은 봉제개시를 지시하는 스타트 페달이며, 노루발(21)이 최상승위치 또는 중간위치에 있을 때에 조작하여도, 노루발(21)은 승강하지 않는다. 조작페달(70C)은 노루발(21)이 최하강위치에 있을 때에 조작하면, 봉제를 개시한다.

(제어장치)

도 5에 나타낸 바와 같이, 제어장치(100)는, 재봉기(1)의 각종 처리, 구동제어를 수행하는 CPU(101)와, CPU(101)의 작업영역이 되는 RAM(102)과. 봉제 데이터나 프로그램이 기억된 ROM(103)과, 수시로 갱신되는 데이터가 기억되는 EEPROM(104)을 구비하고 있다.

제어장치(100)에는, 노루발 모터(11)와, 노루발 모터(11)의 회전각도를 검출하여 노루발(21)의 높이(위치)를 검출하는 검출수단으로서의 노루발 인코더(12)가 접속되어 있다. 노루발 인코더(12)에 의해 검출된 노루발 모터(11)의 회전각도는 제어장치(100)에 송신되어, 노루발(21)의 하강량 또는 상승량이 산출된다. 제어장 치(100)에는, 재봉기(1)의 주축을 회전시키는 재봉기 모터(13)와, 재봉기 모터(13)의 회전각도를 검출하는 주축 인코더(14)가 접속되어 있다.

제어장치(100)에는, X방향으로 천 이동기구를 구동하는 X축 모터(15)와, X축 모터(15)의 회전각도를 검출하는 X축 인코더(16)가 접속되어 있다.

제어장치(100)에는, Y방향으로 천 이동기구를 구동하는 Y축모터(17)와, Y축모터(17)의 회전각도를 검출하는 Y축 인코더(18)가 접속되어 있다.

제어장치(100)에는, 사용자로부터의 조작입력, 지시입력이 이루어지는 동시에, 사용자에게 알려야 하는 정보를 표시하는 조작패널(80)이 접속되어 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 조작패널(80)에는 봉제화면이 표시된다. 상기 봉제화면에는 다양한 입력을 수행하기 위한 버튼이 표시되어 있고, 터치패널로 구성되어 있다. 즉, 사용자가 표시된 버튼을 터치함으로써, 그 아이콘에 대응하는 설정을 수행할 수 있다.

봉제화면에는, 노루발(21)을 재봉시작까지 되돌리는 원점복귀버튼(81), 입력에 의해 중간위치를 설정하는 중간위치 설정모드와, 봉제를 수행하는 봉제모드로 전환하는 모드전환수단으로서의 모드전환버튼(82) 등이 표시되어 있다.

ROM(103)에는 노루발(21)의 위치에 대한 각 조작페달(70)을 조작하였을 때의 노루발(21)의 승강, 정지위치에 관한 프로그램이 기억되어 있다.

ROM(103)에는, CPU(101)에 의해 실행됨으로써, 모드전환버튼(82)에 의해 중간위치 설정모드로 전환한 경우에 있어서, 조작페달(70A)의 조작에 의해 노루발(21)을 하강시킨 경우에, 상기 노루발(21)이 천의 상면에 맞닿아 하강이 정지하 였을 때의 노루발 인코더(12)에 의해 검출된 노루발 모터(11)의 회전각도와, 하강전의 노루발(21)의 바늘판으로부터의 초기높이로부터 바늘판 상에 올려진 천의 두께를 산출하는 기능을 실현하는 천 두께 산출 프로그램이 기억되어 있다. 즉, 제어장치(100)는 천 두께 산출수단으로서 기능한다.

또한, CPU(101)에 의한 천 두께 산출 프로그램의 실행과정에 있어서, 노루발(21)이 천에 맞닿은 것은, 노루발 모터(11)가 노루발(21)을 하사점까지 하강시키는 지령신호와 노루발 인코더(12)에 의해 검출되는 실제 회전각도간의 편차가 생긴 시점을 노루발(21)이 천에 맞닿은 위치로서 인식한다. 이것은, 노루발(21)이 천에 맞닿음으로써, 노루발(21)의 하강이 차단되기 때문에, 노루발 모터(11)로의 지령신호는 계속 출력되기는 하지만, 노루발 인코더(12)에 의해 검출되는 회전각도는 증가하지 않기 때문이다.

EEPROM(104)에는, CPU(101)에 의한 천 두께 산출 프로그램의 실행에 의해 산출된 천 두께 데이터가 기억된다. 즉, EEPROM(104)은 기억수단으로서 기능한다.

EEPROM(104)에는 보정값이 기억된다. 여기서, 보정값이란 검출된 천 두께에 상당하는 높이보다 약간 상방에서 노루발(21)을 정지시키기 위해 설정되는 값이며, 천의 부드러움, 천의 두께 등에 따라 미리 사용자에 의해 설정된다. 물론, 도중에 보정값을 변경할 수 있도록 조작패널(80)로부터 설정하는 것도 가능하게 되어 있다.

따라서, 중간위치란 검출된 천 두께에 상당하는 높이에 보정값을 가산한 바늘판 상면으로부터의 높이이다.

ROM(103)에는, CPU(101)에 의해 실행됨으로써, 봉제모드에 있어서 조작페달(70A)의 조작에 의해 노루발(21)을 하강시킬 때에, EEPROM(104)에 기억된 천 두께에 따른 중간위치에서 노루발(21)을 정지시키는 제어 프로그램이 기억되어 있다. 구체적으로는, CPU(101)는 천 두께 산출 프로그램의 실행에 의해 산출된 천 두께에 EEPROM(104)에 기억된 보정값을 가산하여 그 위치를 중간위치로 하고, 그 위치에서 노루발(21)을 정지시킨다. 즉, CPU(101)가 제어 프로그램을 실행함으로써, 제어장치(100)는 제어수단으로서 기능한다.

또한, 제어 프로그램은, CPU(101)에 의해 실행됨으로써, 중간위치 설정모드에 있어서, 조작페달(70A)의 조작에 의해 노루발(21)을 하강시킬 때에, 노루발 모터(11)에 통전되는 통상(通常)전류에 의한 구동전류를 감소전류로 감소시키는 기능을 갖는다. 이것은 노루발 모터(11)로의 구동전류를 감소전류로 감소시킴으로써, 노루발 모터(11)의 구동 토크를 감소시켜, 천을 눌러붙이는 힘을 감소시키기 위해서이다. 천을 눌러붙이는 힘을 감소시킴으로써, 노루발(21)이 천에 맞닿으면, 노루발(21)이 천을 누르기 전에 그 하강이 정지하므로, 천 두께의 검출 정밀도를 높일 수 있다는 이점이 있다.

<노루발 모터의 제어>

노루발 모터(11)는, 제어장치(100)에 의한 피드백 제어에 의해 구동이 제어된다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 제어장치(100)는, 노루발 모터(11)가 정지해야 하는 중간위치의 지령(P2)을 수행하는 위치지령부(72)와, 노루발 모터(11)의 구동에 있어서 피드백 제어를 수행하는 노루발 모터 피드백 제어부(73)와, 노루발(21)을 하강시킬 때의 노루발에 의한 천 가압 지령을 수행하는 가압 지령부(74)와, 중간위치 설정모드에서의 노루발(21)의 하강제어와 봉제모드에서의 노루발(21)의 하강제어를 전환하는 지령을 수행하는 제어전환지령부(75)를 구비하고 있다.

위치지령부(72)는, 산출된 천 두께에 보정값을 가산한 높이인 중간위치로 하강할 때까지 필요한 노루발 모터(11)의 구동지령펄스를 산출하여 노루발 모터 피드백 제어부(73)에 출력한다.

노루발 모터 피드백 제어부(73)는, 노루발 모터(11)의 구동제어 있어서 노루발 인코더(12)가 검출한 노루발 모터(11)의 회전각도에 근거하여 피드백 제어를 수행한다.

노루발 모터 피드백 제어부(73)는, 노루발 모터(11)의 지령속도(V2)를 산출하는 위치연산부(73a)와, 노루발 모터(11)의 필요 토크(T2)를 산출하는 속도제어부(73c)와, 노루발 인코더(12)가 검출한 노루발 모터(11)의 회전각도(A2)로부터 검출속도(S2)를 산출하는 속도검출부(73d)와, 속도제어부(73c)가 산출한 필요 토크(T2)와 노루발 인코더(12)가 검출한 모터위상(θ2)으로부터 노루발 모터(11)의 출력 토크(Te2)를 산출하는 토크 관리부(73e)를 구비하고 있다.

위치연산부(73a)는, 중간위치의 지령(P2)과 노루발 인코더(12)가 검출한 노루발 모터(11)의 회전각도(A2)간의 편차에 근거하여, 노루발 모터(11)가 중간위치의 지령(P2)이 나타내는 회전각도가 되는 회전속도에서 노루발 모터(11)가 구동하기 위한 지령속도(V2)를 산출한다.

속도검출부(73d)는, 직전에 검출된 노루발 모터(11)의 회전각도(A2)와 최신 회전각도(A2)간의 편차로부터 노루발 모터(11)의 실제 구동속도인 검출속도(S2)를 산출하여, 속도제어수단(73c)으로 출력한다.

속도제어부(73c)는, 위치연산부(73a)로부터 출력된 지령속도(V2)와 검출속도(S2)간의 편차에 근거하여 노루발 모터(11)의 필요 토크(T2)를 산출해서 토크 관리부(73e)에 출력한다.

토크 관리부(73e)는, 속도제어부(73c)로부터 출력된 필요 토크(T2)를 발생시키기 위해, 노루발 인코더(12)가 검출한 모터위상(θ2)에 근거하여, 출력위상보정을 수행하고, 그에 덧붙여 출력전류를 조정하며, 출력 토크(Te2)가 드라이브회로(25)로부터 출력되도록 제어한다. 이것은 일반적으로 알려져 있는 펄스모터의 구동방식이다.

드라이브회로(76)는 FET 등에 의해 구성되는 모터 드라이버이다. 드라이브회로(76)는 출력 토크(Te2)에 근거하여 노루발 모터(11)를 구동한다.

가압 지령부(74)는, 노루발(21)에 의한 천의 가압을 제어하기 위해 노루발 모터(11)에 통전되는 전류값의 지령값을 토크 관리부(73e)에 출력한다. 구체적으로는, 모드전환버튼(82)에 의해 중간위치 설정모드로 전환되어 있는 경우에, 봉제모드에서의 전류량보다 작은 전류를 노루발 모터(11)에 통전하는 지령을 수행한다. 이에 따라, 중간위치 설정모드에서 노루발 모터(11)에 발생하는 구동 토크는 작아진다.

제어전환지령부(75)는, 모드전환버튼(82)에 의해 봉제모드로 전환되어 있는 경우에는, 위치지령부(72)로부터의 지령에 근거하여 노루발 모터(11)의 피드백 제어를 수행하고, 중간위치 설정모드로 전환되어 있는 경우에는, 가압 지령부(74)로부터의 지령에 근거하여 노루발 모터(11)의 피드백 제어를 수행한다. 따라서, 중간위치 설정모드일 때에만 노루발(21)에 의한 천의 가압을 작게 할 수 있다.

또, 위치지령부(72), 노루발 모터 피드백 제어부(73), 가압 지령부(74)는, 도 5에 나타낸 제어장치(100)의 ROM(103)에 기억되어 있는 재봉기(1)의 각 부를 제어하는 소프트웨어를 CPU(101)가 실행함으로써 기능한다.

<노루발의 하강동작>

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 노루발 모터(11)의 구동에 의해 출력축(11a)이 A방향으로 회전하여, 캠(51)의 외주에 맞닿는 캠 팔로어(54)가 이동하면, 노루발 구동링크(53)는, 요동축(52)을 중심으로 B방향으로 회전한다. 요동축(52)이 B방향으로 회전함에 따라 노루발 연결링크(56)는 C방향으로 이동한다. 노루발 연결링크(56)가 C방향으로 이동함에 따라 노루발 링크축(58)은 회전하고, 노루발 아암(59, 59)의 선단은 하방을 향해 D방향으로 이동한다. 노루발 아암(59, 59)의 이동에 의해, 누름 핀(27b)은, 노루발 아암(59, 59)에 의해 하방으로 눌려지고, 노루발 축(27a)도 하방을 향해 이동한다. 노루발 축(27a)의 하강에 의해, 요동부재(28)가 눌려지고, 제 1 링크체(29)의 선단도 하강한다. 이에 따라, 노루발 유지부재(24)도 하강하여 노루발(21)이 하강한다.

<노루발의 하강제어>

도 9에 나타낸 바와 같이, 사용자에 의해 준비키가 ON이 되면(단계 S1), 제 어장치(100)는 조작패널(80)에 봉제화면을 표시한다(단계 S2). 다음에, 사용자에 의해 바늘판 상에 천이 세팅된다(단계 S3). 다음으로, 제어장치(100)는 모드전환버튼(82)에 의해 중간위치 설정모드와 봉제모드 중 어느 쪽으로 전환되어 있는지를 판단한다(단계 S4). 이하, 각 모드로 나누어 설명한다.

(1) 중간위치 설정모드

중간위치 설정모드인 경우에는, 사용자에 의해 조작페달(70A)이 조작되면(단계 S5), 제어장치(100)는 노루발 모터(11)를 구동시켜 노루발(21)을 하강시킨다(단계 S6). 이때, 제어장치(100)는 노루발 모터(11)에 봉제모드가 통상 전류일 때보다 구동전류를 작게 하여 감소전류에 의해 통전한다. 이에 따라, 노루발 모터(11)의 구동 토크는 감소한다. 곧이어 노루발(21)은 천의 상면에 맞닿는다. 이때, 노루발 모터(11)의 구동 토크가 작기 때문에, 노루발(21)에 의한 천의 가압은 작아져, 천을 필요 이상으로 눌러붙이지 않으며, 노루발(21)의 하강은 정지한다.

노루발(21)이 천에 맞닿으면, 노루발 모터(11)에 대한 지령 펄스와 노루발 인코더(12)에 의해 검출되는 회전각도에 편차가 생기기 시작하는데, 제어장치(100)는, 이 편차가 생기기 시작한 시점을 노루발(21)이 천에 맞닿은 위치로 판단한다. 이때의 노루발 인코더(12)에 의한 노루발 모터(11)의 회전각도로부터 노루발(21)의 높이를 산출하고, 이 높이와 하강 전에서의 노루발(21)의 높이간의 차이로부터 천 두께를 산출한다(단계 S7). 제어장치(100)는, 산출된 천 두께를 EEPROM(104)에 기억시킨다(단계 S7). 제어장치(100)는, 천 두께를 EEPROM(104)에 기억시킨 후, 중간위치 설정모드를 종료시킨다(단계 S8). 이러한 종료는 사용자에 의한 지시입력에 의한 것이어도 되고, 천 두께를 기억한 후 자동적으로 종료시키는 것이어도 된다. 그리고, 제어장치(100)는 노루발(21)을 상사점까지 상승시켜 단계 S3으로 되돌린다.

(2) 봉제모드

봉제모드인 경우에는, 사용자에 의해 조작페달(70A)이 조작되면(단계 S10), 제어장치(100)는, 노루발 모터(11)를 구동시켜 노루발(21)을 중간위치까지 하강시킨다(단계 S11). 이때의 중간위치는 중간위치 설정모드에 있어서 산출된 천 두께에 EEPROM(104)에 기억된 보정값을 가산한 위치이며, 제어장치(100)에 의해 산출된다.

노루발(21)을 중간위치에서 정지시킨 후, 사용자는 천이 올바른 위치에 세팅되어 있는지의 여부를 확인하고, 적절히 세팅위치를 수정한다.

그리고, 천이 올바른 위치에 세팅되어 있다고 확인한 경우, 사용자는 조작페달(70B)의 조작을 수행한다. 조작페달(70B)의 조작에 의해, 제어장치(100)는 노루발 모터(11)를 구동시켜 노루발(21)을 천의 상면에 맞닿을 때까지 하강시킨다(단계 S13).

조작페달(70B)의 조작에 의해, 노루발(21)로 천을 바늘판 상에 눌러붙인 후, 사용자는 조작페달(70C)의 조작을 수행한다(단계 S14).

조작페달(70C)이 조작되면, 제어장치(100)는 ROM(102)에 기억된 봉제 프로그램에 기초하여, 천에 대한 봉제를 개시한다(단계 S15).

봉제 중, 제어장치(100)는, 봉제가 종료하였는지의 여부를 판단한다(단계 S16). 그리고, 제어장치(100)는 봉제가 종료하였다고 판단한 경우(단계 S16: YES), 본 처리를 종료시킨다. 한편, 제어장치(100)는 봉제가 종료되어 있지 않다고 판단한 경우(단계 S16: NO), 단계 S3으로 되돌린다.

<작용·효과>

상기의 재봉기(1)에 따르면, 조작패널(80)에서의 모드전환버튼(82)의 입력에 의해 중간위치 설정모드로 전환하면, 제어장치(100)의 CPU(101)는, 천 두께 산출 프로그램을 실행함으로써, 조작페달(70A)의 조작에 의해 노루발(21)을 하강시킨 경우에, 노루발(21)이 천에 맞닿아 하강이 정지하였을 때의 노루발 인코더(12)에 의해 검출된 노루발 모터(11)의 구동량과 하강 전의 노루발(21)의 바늘판으로부터의 초기 높이로부터 바늘판 상에 올려진 천 두께를 산출한다. 그리고, 산출된 천 두께는 제어장치(100)의 EEPROM(104)에 기억된다. 즉, 중간위치를 설정하는 경우에는, 모드전환버튼(82)에 의해 중간위치 설정모드로 전환한 후, 노루발(21)이 천에 맞닿을 때까지 하강하도록 조작페달(70A)을 조작함으로써, 이때의 노루발 모터(21)의 구동량으로부터 천 두께를 산출할 수 있다.

그리고, 천 두께를 EEPROM(104)에 기억시킴으로써, 봉제모드에서 봉제를 수행할 때에는, 제어장치(100)가 EEPROM(104)에 기억된 천 두께에 EEPROM(104)에 기억된 보정값을 가산하여 중간위치로 하고, 이 중간위치에서 노루발(21)을 정지시킨다.

이에 따라, 사용자는 모드전환버튼(82)에 의한 전환과 조작페달(70A)의 조작만으로 중간위치를 설정할 수 있어, 중간위치를 변경하지 않는 한 동일한 조건으로 봉제를 계속할 수 있다.

이로써, 중간위치를 용이하게 설정할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 천 두께에 보정값을 가산하여 중간위치로 함으로써, 노루발(21)이 천에 근접한 위치에서 정지하는 경우가 없게 된다. 이 때문에, 천의 세팅위치의 확인시에 있어서, 천이 노루발(21)에 걸리는 경우가 없고, 세팅위치를 수정할 때에도 원활하게 작업할 수 있게 된다.

또한, 바늘판이나 노루발(21)과의 마찰이 작은 천은 보정값을 작게 하고, 반대로 마찰이 큰 천은 보정값을 크게 하거나 하여, 중간위치에서의 천의 상면과 노루발(21)간의 간격을 자유롭게 설정할 수 있다.

또한, CPU(101)가 천 두께 산출 프로그램을 실행할 때에 있어서는, 노루발 모터(11)가 노루발(21)을 하사점까지 하강시키는 지령신호와 노루발 인코더(12)에 의해 검출되는 실제 회전각도간의 편차가 생긴 시점을 노루발(21)이 천에 맞닿은 위치로서 인식하고, 천 두께를 산출한다. 즉, 노루발(21)이 천의 상면에 맞닿음으로써, 노루발(21)은 그 이상 하강할 수 없으며, 노루발(21)을 하강시키고자 하는 노루발 모터(11)로의 지령과, 실제 노루발 모터(11)의 회전각도와의 사이에 편차가 생기게 된다.

이러한 편차가 생긴 시점을 노루발(21)이 천에 맞닿은 위치로서 파악함으로써, 이때의 노루발 모터(11)의 회전각도로부터 천 두께를 산출할 수 있다.

또한, 중간위치 설정모드에서 천 두께를 산출할 때에는, 제어장치(100)에 의해 노루발 모터(11)에 통전되는 구동전류를 감소전류로 감소시킬 수 있기 때문에, 노루발 모터(11)에 발생하는 구동 토크를 작게 할 수 있다. 이에 따라, 노루발(21)에 의한 천에 대한 가압력을 작게 할 수 있다.

즉, 천이 부드러운 경우에는, 노루발(21)이 천에 맞닿아도 천이 변형됨으로써 노루발(21)은 더 하강하여 정확한 천 두께를 산출할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 노루발 모터(11)에 통전되는 구동전류를 감소시켜 발생하는 구동 토크를 작게 함에 따라, 노루발(21)은, 천에 맞닿은 시점에서 천을 변형시키지 않고 정지시킬 수 있다. 이로써, 천 두께의 산출 정밀도를 높이고, 아울러 보정값의 값을 천의 재질에 맞춘 값으로 함으로써, 산출된 중간위치의 값을 천에 맞닿지 않는 세팅위치를 조정하는데 최적의 값으로 할 수 있다. 또, 상기 검출수단으로서는 노루발 인코더(12)에 한정되지 않으며, 예컨대 노루발(21)을 상하이동시키는 부재로서 지지축(27a)의 높이(위치)를 전기적으로 검출하는 슬라이드 볼륨(도시생략), 리니어센서 등의 검출수단을 설치해도 된다.

도 1은 재봉기의 노루발 기구의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1에 있어서 노루발 근방의 확대도이다.

도 3은 도 1에 있어서 노루발 모터 근방의 확대도이다.

도 4는 도 1에 있어서 가압판 근방의 확대도이다.

도 5는 재봉기의 제어시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 6은 각 조작페달을 조작한 경우에서의 노루발의 동작을 설명하는 일람도이다.

도 7은 조작패널에 표시되는 봉제화면의 일례를 나타낸 도면이다.

도 8은 노루발 모터 피드백 제어부의 처리기능을 나타낸 블록도이다.

도 9는 중간위치의 설정에서 봉제까지의 처리를 나타낸 플로우차트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 재봉기 11 : 노루발 모터

12 : 노루발 인코더(검출수단) 20 : 노루발 기구

21 : 노루발 70 : 조작페달

70A : 조작페달 70B : 조작페달

70C : 조작페달 82 : 모드전환버튼(모드전환수단)

100 : 제어장치(제어수단)

104 : EEPROM(기억수단, 보정값 기억수단)

Claims (2)

1. 상하이동 가능하게 기기 프레임에 지지된 노루발과,

   상기 노루발을 상하로 이동시키는 노루발 모터와,

   조작에 의해 상기 노루발 모터를 구동시켜 상기 노루발을 하강시키는 조작페달과,

   상기 노루발의 하강시에 있어서, 미리 설정된 중간위치에서 상기 노루발을 정지시키도록 상기 노루발 모터의 구동을 제어하는 제어수단을 구비한 재봉기의 노루발 장치로서,

   입력에 의해, 중간위치를 설정하는 중간위치 설정모드와, 봉제를 수행하는 봉제모드로 전환하는 모드전환수단과,

   상기 노루발 모터에 설치한 인코더를 가지고, 상기 인코더 출력에 의해 상기 노루발의 높이를 검출하는 검출수단과,

   상기 중간위치 설정모드에 있어서, 상기 조작페달의 조작에 의해 상기 노루발을 하강시킨 경우에, 상기 노루발이 피봉제물에 맞닿아 하강이 정지하였을 때의 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 노루발의 높이로부터 바늘판 상에 올려진 피봉제물의 두께를 산출하는 천 두께 산출수단과,

   상기 천 두께 산출수단에 의해 산출된 천 두께를 기억하는 기억수단과,

   보정값을 기억하는 보정값 기억수단을 구비하고,

   상기 제어수단은,

   상기 봉제모드에 있어서, 상기 조작페달의 조작에 의해 상기 노루발을 하강시켰을 때에, 상기 기억수단에 기억된 천 두께에 상기 보정값을 가산한 위치를 중간위치로 하여 상기 노루발의 승강을 정지시키고,

   상기 중간위치 설정모드에 있어서, 상기 조작페달의 조작에 의해 상기 노루발을 하강시킬 때에, 상기 노루발 모터에 통전되는 구동전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 재봉기의 노루발 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 천 두께 산출수단은, 상기 노루발 모터가 상기 노루발을 하사점까지 하강시키는 지령신호와 상기 인코더에 의해 검출되는 실제 회전각도간의 편차가 생긴 시점을 노루발이 피봉제물에 맞닿은 위치로서 인식하는 것을 특징으로 하는 재봉기의 노루발 장치.

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