KR20080084747A - 전동식 재봉틀의 실 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실 제거시에 발생하는 직물과 윗실과의 마찰 저항에 따른 적절한 구동력으로 실 제거 기구의 구동원을 구동시켜서, 봉제 종료시의 실 제거를 확실하게 실행할 수 있는 전동식 재봉틀을 제공하는 것을 과제로 한다.

제어부(100)는 와이퍼(61)의 요동시에 펄스 모터(65)에 가해지는 회전 부하를 감시하여, 적절하게, 펄스 모터(65)의 구동을, 저토크로 고속 구동하는 고속 실 제거 모드로부터, 고토크로 저속 구동하는 저속 실 제거 모드로 전환하는 기능을 구비한다.

전동식 재봉틀

Description

전동식 재봉틀의 실 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING THREAD FOR ELECTRIC SEWING MACHINE}

본 발명은 윗실 절단 후에 윗실의 절단단을 직물로부터 끌어올릴 수 있도록 실 제거 동작을 행하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 관한 것이다.

전동식 재봉틀에 의한 봉제 동작의 종료시에는, 최종 바늘땀 형성시의 바늘 낙하시에 피봉제물의 하방측에서 윗실 및 밑실이 절단되고, 상기 피봉제물의 상방측에서는 윗실이 직물을 관통한 채 재봉 바늘과 직물 사이에 걸쳐진 상태가 된다. 이 걸쳐진 윗실을 와이퍼가 가로지름으로써 직물로부터 윗실을 빼내는 기능을 구비한 전동식 재봉틀이 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1에 나타내는 종래의 전동식 재봉틀에서는, 봉제 위치의 상방에 설치되며 선단이 갈고리형으로 형성된 와이퍼가, 갈 때는 링크 기구 등을 통하여 솔레노이드에 의해 스트로크 엔드까지 구동된다. 이때, 와이퍼는 재봉 바늘과 직물 사이에 걸쳐진 윗실을 일단 측방으로 밀어내어 윗실을 다 빼내지 않고 윗실의 맞은편 측으로 이동된다. 또한, 되돌아올 때는 복귀 스프링의 힘으로 동일한 궤도상을 되돌아오는 구성으로 되어 있으며, 이때, 갈고리형으로 형성된 선단부에서 윗 실을 포착하고 복귀 스프링의 힘으로 윗실을 피봉제물로부터 빼내도록 제거하는 구성으로 되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 실용신안 공개 평성 제5-18480호 공보

그러나, 포개진 직물의 두께, 매수, 소재 등 또는 실의 굵기에 따라서는 마찰 저항이 증가해서, 실이 직물로부터 빠지기 어렵게 되어, 실 제거 불량이 발생하는 경우가 있었다.

실 제거 동작을 양호하게 행하기 위한 방법으로서, 복귀 스프링의 힘을 강화하고, 솔레노이드의 힘도 강화하는 방법이 고려된다. 그러나, 솔레노이드의 출력과 복귀 스프링의 탄성력을 강화하면, 대형의 솔레노이드가 필요해져서 장치 전체가 대형화하여 고가로 되어 버린다. 또한, 이러한 전동식 재봉틀에서는, 두꺼운 직물뿐만 아니라 재봉 바늘이나 실의 관통 저항이 낮은 통상의 직물 또는 얇은 직물의 봉제도 행해지기 때문에, 와이퍼가 항상 큰 구동력으로 구동하면 과분한 힘이 스트레스가 되어, 장치의 수명이 단축된다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 실 제거시에 부하에 따른 적절한 구동력으로 실 제거 기구를 동작시켜서, 봉제 종료시의 실 제거를 확실하게 실행할 수 있는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 따른 전동식 재봉틀의 실 제거 장치는, 윗실을 바늘 구멍에 관통 유지해서 구동원에 연동하여 상하 이동하는 재봉 바늘(11)과, 봉제 후에 상기 윗실을 바늘판 아래에서 절단하는 실 절단 기구와, 바늘판 위에서 상기 재봉 바늘의 상하 이동 경로를 가로지르도록 와이퍼를 요동 가능하게 한 실 제거 기구와, 상기 실 절단 기구의 동작 후에 상기 실 제거 기구를 동작시키도록 제어하는 제어부를 구비하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 있어서, 상기 실 제거 기구는 정역 구동에 의해 상기 와이퍼를 요동시키는 펄스 모터를 가지며, 상기 제어부는 와이퍼의 요동시에 펄스 모터에 가해지는 회전 부하에 따라서, 펄스 모터의 구동을, 저토크로 고속 구동하는 고속 실 제거 모드로부터, 고토크로 저속 구동하는 저속 실 제거 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 전동식 재봉틀의 실 제거 장치는, 청구항 1에 기재된 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 있어서, 상기 제어부가 펄스 모터에 작용하는 부하 토크를 산출하는 수단을 가지며, 상기 산출된 부하 토크에 기초하여 상기 회전 부하를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 전동식 재봉틀의 실 제거 장치는, 청구항 1에 기재된 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 있어서, 상기 제어부가 펄스 모터로부터 미리 결정된 시간 내에 출력된 출력 펄스수를 카운트하는 수단을 가지며, 상기 카운트된 출력 펄스수에 기초하여 상기 회전 부하를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 따른 전동식 재봉틀의 실 제거 장치는, 청구항 1에 기재된 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 있어서, 상기 제어부는 펄스 모터의 회전 부하가 저속 실 제거 모드에서의 허용 범위를 넘은 경우에, 실 제거 동작을 강제 종료시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 따른 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 따르면, 상기 제어부에 있 어서, 와이퍼의 요동시에 펄스 모터에 가해지는 회전 부하에 따라서 적절하게, 펄스 모터의 구동을, 저토크로 고속 구동하는 고속 실 제거 모드로부터, 고토크로 저속 구동하는 저속 실 제거 모드로 전환하는 제어를 행함으로써, 실 제거시에 발생하는 직물과 윗실과의 마찰 저항에 따른 적절한 구동력으로 봉제 종료시의 실 제거를 확실하게 실행할 수 있다.

상기 제어부는, 청구항 2, 3에 기재된 바와 같이, 펄스 모터에 작용하는 부하 토크 또는 펄스 모터로부터 미리 결정된 시간 내에 출력된 출력 펄스수에 기초하여 상기 회전 부하를 검출(감시)함으로써, 간단한 구성에 의해 부하 변동에 따른 제어를 달성할 수 있다.

그리고, 청구항 4에 따른 전동식 재봉틀에 따르면, 상기 제어부에 있어서, 펄스 모터의 회전 부하가 저속 실 제거 모드에서의 허용 범위를 넘은 경우에, 실 제거 동작을 강제 종료시키는 제어를 행함으로써, 바늘이 부러지는 것을 방지하거나, 불량 부위의 점검을 행할 수 있다.

본 발명의 전동식 재봉틀을 도 1 내지 도 4에 기초하여 설명한다.

이하에서는, 전동식 재봉틀로서 사이클 재봉틀을 예로 설명한다. 사이클 재봉틀은 봉제를 행하는 피봉제물인 천을 유지하여 이동시키는 천 이동 수단을 구비하고 있다. 그리고, 천 이동 수단이 재봉 바늘에 대하여 상대적으로 이동함으로써, 상기 천 이동 수단에 유지되는 천에 미리 결정된 봉제 데이터(바늘땀 패턴)에 기초하는 바늘땀을 형성하는 재봉틀이다.

여기에서, 후술하는 재봉 바늘이 상하 이동을 행하는 방향을 Z축 방향(상하방향)으로 하고, 이것과 직교하는 재봉틀 아암부의 길이 방향을 Y축 방향(전후 방향)으로 하며, Z축 방향과 Y축 방향의 양방에 직교하는 방향을 X축 방향(좌우 방향)으로 정의한다.

사이클 재봉틀(M)(이하, 재봉틀(M))은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 재봉틀 테이블(1)의 상면에 설치되는 재봉틀 프레임(2)과, 재봉틀 테이블(1)의 하부에 설치되며 재봉틀 프레임(2)을 조작하기 위한 페달(3)을 구비하고 있고, 또한 바늘대(needle bar; 12)에 유지한 재봉 바늘(11)을 상하로 구동하는 바늘 구동 기구와, 재봉 바늘(11)의 상승에 따른 천의 상승을 규제하며 재봉 바늘(11)을 둘러싸는 프레임 형상의 중심 가압부(21)를 갖는 중심 가압부 구동 기구와, 윗실을 풀어내는 것을 규제할 수 있는 윗실 장력 조절 기구와, 윗실을 절단하는 실 절단 기구와, 재봉 바늘(11)의 상하 이동의 구동원과는 다른 구동원을 설치하며 천을 유지해서 임의로 이동시키는 천 이동 기구와, 재봉 바늘(11)의 상하 이동의 구동원과는 다른 구동원을 설치하며 재봉 바늘(11)의 상하 이동 경로를 가로지르는 와이퍼(61)를 갖는 실 제거 기구와, 재봉틀 각부의 동작을 설정 입력 가능한 조작 패널(80)과, 각 기구의 동작을 제어하는 제어 수단으로서의 제어부(100)를 구비하여 주요부가 구성되어 있다.

재봉틀 프레임(2)은 외형이 측면에서 보아 대략 コ자 형상을 나타내고 있다. 이 재봉틀 프레임(2)은 상기 재봉틀 프레임(2)의 상부를 이루며 전후 방향으로 연장되는 재봉틀 아암부(2a)와, 재봉틀 프레임(2)의 하부를 이루며 전후 방향으로 연 장되는 재봉틀 베드부(2b)와, 재봉틀 아암부(2a)와 재봉틀 베드부(2b)를 연결하는 세로 몸통부(2c)를 구비하고 있다.

또한, 재봉틀 프레임(2) 내에는 동력 전달 기구가 설치되어 있고, 이 동력 전달 기구는 회동 가능하게 전후 방향으로 연장되는 도시하지 않은 상축(上軸) 및 도시하지 않은 하축(下軸)을 구비하고 있다.

상축(도시 생략)은 재봉틀 아암부(2a)의 내부에 배치되며 그 일단(후단)이 재봉틀 모터(5)(도 3 참조)에 접속되어 있고, 재봉틀 모터(5)에 의해 구동력을 부여받음으로써 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 상축(도시 생략)은 도시하지 않은 종축(縱軸)을 통하여 하축과 연결되어 있으며, 상축이 회전하면, 상축의 동력이 종축을 통하여 하축측으로 전달되어, 하축이 회전하도록 되어 있다.

하축(도시 생략)은 재봉틀 베드부(2b)의 내부에 배치되어 있다. 하축의 전단에는, 도시하지 않은 북(shuttle)이 설치되어 있으며, 상축과 함께 하축이 회전하면, 재봉 바늘(11)과 북(도시 생략)과의 협동에 의해 바늘땀이 형성되도록 되어 있다.

또, 재봉틀 모터(5), 상축(도시 생략), 재봉 바늘(11), 바늘대(12), 하축(도시 생략), 북(도시 생략) 등의 접속 구성은 종래 공지의 것과 동일하기 때문에, 여기에서는 상세히 설명하지 않는다.

재봉틀의 아암부(2a)에는 바늘 구동 기구가 내장되어 있다. 즉, 상축(도시 생략)의 타단(전단)에는 재봉틀 아암부(2a)의 선단의 내부로부터 하방측으로 돌출되는 바늘대(12)가 구비되어 있으며, 바늘대(12)의 하단에는 재봉 바늘(11)이 설치 되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 편심 캠이나 크랭크 로드 등을 통하여 상축의 회전이 왕복의 상하 이동으로 변환되어서 전달되어, 바늘대(12)가 Z축 방향으로 상하 이동함으로써, 재봉 바늘(11)이 후술하는 천 가압부(42)에 유지된 천에 대하여 바늘을 낙하시키도록 되어 있다.

또한, 재봉틀(M)에는, 바늘대(12)의 상하 이동과 연동하여 상하 이동함으로써 바늘 낙하 위치 주변의 천을 하방측으로 가압하여, 재봉 바늘(11)의 상승에 따르는 천의 들뜸을 방지하는 중심 가압부(21)가 설치되어 있다. 이 중심 가압부(21)는 상축으로부터 구동력을 얻어 상기 중심 가압부(21)에 상하 이동을 부여하는 중심 가압부 구동 기구에 의해 구동된다.

중심 가압부(21)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 재봉틀 아암부(2a)의 선단부에 있어서 재봉 바늘(11) 근방에 배치되어 있다. 이 중심 가압부(21)는 선단(하단)부가 대략 통 형상으로 형성되어 있으며, 상기 선단부를 상하로 관통하는 관통 구멍에는 재봉 바늘(11)이 삽입 관통 가능하게 되어 있다.

또한, 중심 가압부(21)는 재봉 바늘(11)이 행하는 상하 이동의 범위 내에서 재봉 바늘(11)의 스트로크보다도 짧은 스트로크로 유지된 천의 근방에서 상하 이동을 행하며 재봉 바늘(11)과 동일한 주기로 상하로 구동되도록 되어 있다. 즉, 중심 가압부(21)는 재봉 바늘(11)이 상사점에 위치할 때의 상기 재봉 바늘(11)의 선단(하단)과, 후술하는 천 이동 기구에 유지되는 직물의 상면과의 범위 내에서 상하 이동을 행하도록 구성되어 있으며, 직물을 관통하는 재봉 바늘(11)의 선단이, 하사점으로부터 직물의 상면보다도 상방으로 상승할 때까지는 직물의 표면을 하방측으 로 누르는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 재봉틀(M)은 재봉 바늘(11)에 연결되는 윗실의 풀림을 규제하는 윗실 장력 조절 기구를 구비하고 있다.

윗실 장력 조절 기구는 재봉틀 아암부(2a)에 설치되어 있다. 이 윗실 장력 조절 기구는 실 장력 조절축, 가동 트레이와 고정 트레이로 이루어지는 장력 조절 트레이(실 장력 조절기), 베이스판, 실 장력 조절축 너트, 와셔, 장력 조절 스프링, 실 장력 조절 솔레노이드(31)(도 3 참조)를 구비하여 주요부가 구성되어 있다.

이 윗실 장력 조절 기구는 가동 트레이와 고정 트레이 사이에 윗실을 협지(挾持)한 상태에서 실 장력 조절 솔레노이드(6)의 추력에 의해 실 장력 조절축을 구동하고, 실 장력 조절축과 베이스판에 의해, 가동 트레이와 고정 트레이간의 윗실을 협지하는 힘을 연속적으로 변화시켜서 실 장력을 변경하는, 동적인 실 장력 조절(액티브 텐션)기구로 되어 있다.

또한, 재봉틀(M)은 봉제 동작 종료시에 윗실의 절단을 행하는 실 절단 수단으로서의 도시하지 않은 실 절단 기구를 구비하고 있다.

실 절단 기구는 바늘판(7)의 하방에 배치되어 있으며, 고정날(도시 생략)과, 고정날에 대하여 접촉 분리 가능한 가동날(도시 생략)과, 가동날을 구동하는 실 절단 실린더(도시 생략)를 구비하고, 실 절단 실린더의 전자(電磁) 밸브(41)(도 3 참조)를 제어함으로써 재봉 완료 후에 미리 결정된 타이밍으로 실 절단 실린더를 구동하여 고정날과 가동날 사이에 윗실을 협지하여 윗실을 절단하도록 되어 있다.

또한, 재봉틀(M)은 천을 유지해서 임의로 이동시키는 천 이동 수단인 천 이 동 기구를 구비하고 있다.

천 이동 기구는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 재봉틀 베드부(2b)상에 배치되며 재봉틀 아암부(2a)의 하방측으로 연장되어 설치된 천 이송대(51)를 구비하고 있다. 즉, 천 이송대(51)는 그 기단부가 재봉틀 베드(2b)상에 배치되며, 선단부가 재봉틀 아암부(2a)와 재봉틀 베드부(2b) 사이에 배치되어 있고, 상기 선단부가 재봉틀 아암부(2a)의 선단측에 배치되어 있는 상술한 재봉 바늘(11) 및 중심 가압부(21) 근방에 면하도록 설치되어 있다. 천 이송대(51)의 기단부에는 천을 적재하기 위한 천판(fabric plate)(도시 생략)이 연결되어 있다.

천판은 그 후단부가 상술한 천 이송대(51)의 기단부의 전방측의 하단에 연결되어 있으며, 재봉틀 베드부(2b)의 상면을 따라서 재봉틀 베드부(2b)의 전방(前方)에 걸쳐 연장되어 설치되어 있다. 천판의 선단부는 사각 프레임 형상으로 형성되어 있으며, 이 천판 선단부의 프레임의 내측에 재봉 바늘(11)이 낙하하도록 되어 있다.

또한, 천 이송대(51)의 선단부에는, 상술한 천판과 거의 동일한 크기의 사각 프레임 형상으로 형성된 천 가압부(52)가 설치되어 있다.

천 가압부(52)는 천판의 상방에 배치되어 있으며, 그 후단부는 상술한 천 이송대(51)의 전방에 부착되어 있다. 상기 후단부는 일단이 구동 수단으로서의 에어실린더에 연결되어 있는 링크 기구의 타단에 의해 Z축 방향을 따라서 슬라이드 승강 가능하게 지지되어 있다. 이에 따라, 천 가압부(52)는 천판에 적재된 천을 눌러서 유지하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 천 가압부(52)는 천을 유지하고, 후 술하는 천 이동 기구의 X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)의 구동에 따라, 유지한 천을 천 가압부(52)와 함께 전후 좌우 방향(X-Y 방향)으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.

그리고, 천 가압부(52)의 이동과, 재봉 바늘(11)이나 북(도시 생략)의 동작이 연동함으로써, 천에 미리 결정된 봉제 데이터(바늘땀 패턴)에 기초하는 바늘땀이 형성되도록 되어 있다.

또한, 천 이송대(51)에는 구동 수단으로서 재봉틀 프레임(2) 내에 배치된 X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)가 연결되어 있다(도 3 참조).

X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)는, 각각 도시하지 않은 기어 기구, 구동축, 타이밍 벨트, 가이드 레일 등을 통하여 천 이송대(51)에 X축 방향 및 Y축 방향을 따르는 구동력을 부여하는 것이 가능하게 되어 있고, 각 펄스 모터(53, 54)의 구동량 및 구동의 타이밍은, 후술하는 제어부(100)에 의해 제어되도록 되어 있다. 즉, X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)는, 제어부(100)에 의해 상술한 재봉틀 모터(5)와는 별개로 구동되는 것이 가능하게 되어 있으며, X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)를 구동원으로 하는 천 이동 기구는 재봉틀 모터(5)에 연결된 상축을 구동원으로 하는 바늘 구동 기구 및 중심 가압부 구동 기구와는 독립적으로 구동되는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 재봉틀(M)은 봉제 종료시에 재봉 바늘(11)의 상하 이동 경로를 가로지름으로써, 재봉 바늘(11)과 천 사이에 걸쳐진 윗실을 빼내는 실 제거 수단으로서의 실 제거 기구를 구비하고 있다.

실 제거 기구는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 재봉틀 아암부(2a)의 선단에 배치되어 있으며, X축 방향으로 연장되는 축을 중심으로 요동됨으로써 재봉 바늘(11)의 상하 이동 경로를 가로지르는 와이퍼(61)를 구비하고 있다.

와이퍼(61)는 선단부가 갈고리형으로 형성되며 X축 방향으로 약간 굴곡 형성되어 있고, 그 기단부는 상기 와이퍼(61)의 길이 방향과 대략 직교하는 와이퍼 구동축(62)의 일단(선단)에 연결되어 있다. 와이퍼 구동축(62)은 X축 방향을 따라서 배치되어 있으며, 재봉틀 아암부(2a)의 선단에 착탈 가능하게 설치된 면부(面部) 커버(2d)에 배치된 와이퍼 베어링(63) 및 와이퍼 베이스(64)의 하단에 삽입 관통되어서 회동 가능하게 지지되어 있다. 와이퍼 베이스(64)는 Z축 방향으로 길이 방향을 갖는 대략 판 형상의 부재이며, 그 상부 및 중간부에서 면부 커버(2d)의 외측에 부착되어 있다.

또한, 와이퍼 베이스(64)의 상부를 사이에 두고 면부 커버(2d)와 반대측에는, 실 제거 기구의 구동원이며, 정역 회전 가능한 펄스 모터(이하, 실 제거 모터)(65)가 설치되어 있고, 이 실 제거 모터(65)에는 인코더(도시 생략)가 배치되어 있다.

실 제거 모터(65)는 상기 실 제거 모터(65)의 전체를 덮는 케이스(65a)에 의해 덮여 있으며, 실 제거 모터(65)는 그 회전축(65b)을 케이스(65a)로부터 Y축 방향으로 돌출시키도록 하여 배치되어 있다. 이 실 제거 모터(65)는 후술하는 제어부(100)에 연결되어 있다(도 3 참조).

와이퍼 구동축(62)의 타단(후단)은 편심부(62a)로 되어 있으며, 상기 편심 부(62a)의 선단에는 연결축을 통하여 와이퍼 링크(66)의 하단이 회동 가능하게 연결되어 있다. 와이퍼 링크(66)의 상단에는, 모터 링크(67)의 선단에 형성된 반출 볼록부(67a)가 회동 가능하게 연결되어 있으며, 모터 링크(67)의 타단은 상술한 실 제거 모터(65)의 회전축(65b)에 연결되어 있다.

와이퍼(61)는 항상 재봉 바늘(11) 및 중심 가압부(21)의 상하 이동의 방해가 되지 않는, 요동하는 궤도의 일단(재봉 바늘로부터 이간된 측)에 위치하고 있다. 그리고, 실 제거 모터(65)가 정방향(正方向)(도면 중, 하측 방향)으로 회전 구동하면, 모터 링크(67)의 선단이 하강하고, 그에 따라 와이퍼 링크(66)가 밀려 내려간다. 이에 따라, 와이퍼 링크(66)의 하단에 편심부(62a)를 통하여 연결된 와이퍼 구동축(62)이 회동하여 와이퍼(61)가 요동하는 궤도의 타단(재봉 바늘 근방)까지 요동하고, 그 가는 길에 있어서 재봉 바늘(11)의 상하 이동 경로를 가로지르도록 되어 있다.

또한, 실 제거 모터(65)가 역방향(逆方向)(도면 중, 상측 방향)으로 회전 구동하면, 모터 링크(67)의 선단이 상승하고, 그에 따라 와이퍼 링크(66)가 밀어 올려진다. 이에 따라, 와이퍼 링크(66)의 하단에 편심부(62a)를 통하여 연결된 와이퍼 구동축(62)이 회동하여 와이퍼(61)가 가는 길과 동일한 궤도에서 역방향을 향하여 요동하고, 그 후, 상술한 재봉 바늘(11) 및 중심 가압부(21)의 상하 이동의 방해가 되지 않는 위치에 멈춰서, 대기하도록 되어 있다.

또, 와이퍼(61)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 선단부가 기단부보다도 전방측, 즉 재봉 바늘(11)이나 중심 가압부(21)측으로 구부러져서 형성되어 있으 며, 요동시에는 그 선단부가 재봉 바늘(11)의 선단과, 상기 재봉 바늘(11)의 선단보다도 하방측에 위치하는 중심 가압부(21)의 선단 사이를 통과하도록 되어 있고, 재봉 바늘(11) 및 중심 가압부(21)와 간섭하지 않도록 구성되어 있다. 즉, 와이퍼(61)는 대기 위치로부터 실 제거 위치까지의 사이를 회동함으로써 재봉 바늘(11)의 바로 아래 위치를 통과하여, 재봉 바늘(11)과 직물 사이에 걸쳐진 윗실에 직물로부터 뽑아내는 인장력을 부여해서 직물로부터 뽑아내도록 되어 있다.

페달(3)은 재봉틀(M)을 구동하여, 바늘대(12)(재봉 바늘(11))를 상하 이동시키거나, 천 가압부(42)를 동작시키기 위한 조작 페달로서 작동한다. 즉 페달(3)에는, 페달(3)이 밟힌 그 밟음 조작 위치를 검출하기 위한, 예컨대, 가변 저항 등으로 구성되는 센서(밟음량 검출 수단)가 삽입되어 있으며, 센서로부터의 출력 신호가 페달(3)의 조작 신호로서 후술하는 제어부(100)에 출력되고, 제어부(100)는 그 조작 위치, 조작 신호에 따라서, 재봉틀(M)을 구동하여, 동작시키도록 구성되어 있다.

또한, 재봉틀(M)은 작업자가 재봉틀에 대한 각종 설정 조작이나, 각종 데이터 등의 입력 조작을 행하기 위한 입력 수단으로서의 조작 패널(80)을 구비하고 있다(도 1, 도 3 참조). 이 조작 패널(80)과 제어부(100)는, 도시하지 않은 유선 또는 무선의 회선에 의해 접속되어 있으며, 재봉틀(M)에 착탈 가능하게 구비되어 있다.

조작 패널(80)은 재봉틀의 각종 설정, 각종 데이터의 입력 조작이 가능한 복수의 조작키군(도시 생략)과, 각종 설정 상태 등을 표시하는 표시부(81)를 구비하 고 있다.

도시하지 않은 조작키군에는, 표시부(81)에서 표시되는 커서나 포인터나, 천 가압부(52)를 원하는 방향으로 이동시키기 위한 방향 입력키(도시 생략)나, 표시부(81)에서 커서나 포인터로 지시하여 선택한 항목을 결정한 것을 입력하기 위한 결정키(도시 생략)나, 수치나 번호 등을 입력하기 위한 숫자판(도시 생략) 등이 구비되어 있다.

또, 조작 패널(80)에서 각종 키를 통하여 설정 입력된 봉제 데이터 등의 각종 데이터는, 후술하는 제어부(100)에 출력되고, 후술하는 EEPROM(104)에 기억되도록 되어 있다.

도 3은 재봉틀의 제어계를 도시하는 블록도이다.

재봉틀(M)(재봉틀 프레임(2))은, 재봉틀 모터(5), X축 펄스 모터(53), Y축 펄스 모터(54), X축 원점 센서(53a), Y축 원점 센서(54a), 조작 패널(80), 페달(3) 등에 접속되며 이들 각부의 동작을 감시 또는 제어하는 제어 수단으로서 제어부(100)를 구비하고 있다.

제어부(100)는 CPU(101), ROM(102), RAM(103), EEPROM(104) 및 I/O 인터페이스(105)를 구비하여 주요부가 구성되어 있다. CPU(101)에는, 버스를 통하여, ROM(102), RAM(103), EEPROM(104) 및 I/O 인터페이스(105)가 접속되어 있다.

CPU(101)는 페달(3)로부터 입력되는 조작 신호, 조작 패널(80)로부터 입력되는 각종 설정, 각종 데이터 등에 따라서, ROM(102)에 저장되어 있는 사이클 재봉틀용의 각종 제어 프로그램이나 EEPROM(104)에 저장되어 있는 각종 봉제 데이터에 따 라서 각부의 동작 처리를 집중 제어하여, 그 처리 결과를 RAM(103) 내의 작업 영역에 저장한다. 그와 함께, 조작 패널(80)의 조작에 의해 입력된 각종 데이터나, RAM(103)에 저장한 처리 결과를 필요에 따라서 EEPROM(104)에 기억시킨다. 그리고, CPU(101)는 재봉틀(M)을 구성하는 각부의 구동을 제어한다.

ROM(102)에는, 재봉틀(M)(재봉틀 프레임(2))의 제어 프로그램, 각종 봉제에 관한 설정 데이터가 저장되어 기억되어 있다.

RAM(103)에는, 여러 가지 작업 메모리나 카운터 등이 설치되어 있으며, 봉제 동작 중의 작업 영역으로서 사용된다.

EEPROM(104)에는, 각종 바늘땀 형상을 형성하기 위하여, 바늘대(12)나 천 가압부(52)를 동작시키기 위한, 복수의 바늘땀 패턴에 관한 봉제 데이터가 기억되어 있다. 각 봉제 데이터는, 재봉 커맨드, 예비 이송 커맨드, 실 절단 커맨드 등의 복수 종류의 커맨드와 그 커맨드의 실행에 필요로 하는 제어량에 관한 데이터가 처리를 행하는 순서로 기록되어 있다. 즉, 재봉 커맨드는 한 땀마다의 X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)에 의한 천 이송량이 설정되고, 예비 이송 커맨드는 재봉을 수반하지 않는 X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)에 의한 천 이송량이 설정되며, 실 절단 커맨드는 실 절단 실린더의 전자 밸브(52)의 구동 지령이 설정되어 있다. 다시 말하면, CPU(101)는 이 봉제 데이터를 판독하면, 순서대로 커맨드를 실행하여, X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)를 구동시켜서 천을 미리 결정된 위치로 이동시키거나, X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)를 구동시켜서 천을 미리 결정된 위치로 이동시켜 미리 결정된 위치에 재봉 바늘을 낙하시 키거나, 일련의 홈질이 행해진 후에 재봉실을 절단함으로써, 하나의 봉제 데이터로 설정된 일련의 봉제를 실행하는 동작 제어를 행하게 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서, EEPROM(104)에는, 후술하는 실 제거 처리를 적절하게 실행하기 위한, 재시도 동작의 대기 시간, 고속 실 제거 모드에서의 제어의 임계치가 되는 토크(T1)(출력 펄스수(P1)) 및 저속 실 제거 모드에서의 제어의 임계치가 되는 토크(T2)(출력 펄스(P2))에 관한 데이터가 기억되어 있다.

I/O 인터페이스(105)에는, 재봉틀 모터 드라이버(5a)를 통하여 재봉틀 모터(5)가 접속되어 있다. 이 재봉틀 모터 드라이버(5a)에는, 재봉틀 모터(5)의 회전수를 검출하는 인코더(5b)가 접속되며, 피드백 제어가 가능하게 되어 있다. 또한, 재봉틀 모터 드라이버(5a)에는, 재봉 바늘(11)이 상승한 것을 검지하는 재봉 바늘 상부 위치 센서(5c)가 접속되어 있다. 이에 따라, 재봉 바늘(11)에 의해 바늘땀이 형성될 때의 재봉 바늘수가, 제어부(100)에 의해 카운트되도록 되어 있다.

또한, I/O 인터페이스(105)에는, 천 이송대의 유지 프레임 구동 회로를 통하여 X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)가 접속되어 있으며, 이들 양 펄스 모터의 원점 위치를 검출하는 X축 원점 센서(32a) 및 Y축 원점 센서(33a)가 접속되어 있다.

X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)는, 봉제 데이터(바늘땀 패턴)에 기초하여, 천 가압부(42)를 XY 방향으로 이동시키는 구동 수단이고, X축 원점 센서(32a) 및 Y축 원점 센서(33a)는, 각각 구동 수단으로서의 X축 펄스 모터(53) 및 Y축 펄스 모터(54)의 원점 위치를 검출하는 센서이며, 재봉틀 베드부(2b) 내에 배 치되어 있다.

그리고, 본 실시형태에서의 제어부(100)는, CPU(101)가 EEPROM(104)에 기억된 각종 데이터나 RAM(103)에 저장한 데이터를 참조하면서, ROM(102) 내의 미리 결정된 프로그램을 실행함으로써, 실 제거 수단을 구동 제어하는 기능을 구비하고 있다.

즉, 제어부(100)는 실 절단 수단에 의한 봉제 동작 종료시의 윗실 절단의 제어를 행한 후, 미리 결정된 타이밍에서, 재봉틀 모터(5)를 정지시킴으로써 재봉 바늘(11) 및 중심 가압부(21)를 그 대기 위치에 정지시키는 제어를 행하고, 실 장력 조절 솔레노이드(51)에 의해 풀림이 행해지지 않도록 실을 유지하는 제어를 행하면서, 요동 동작시에 와이퍼(61)를 통하여 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하 저항을 감시하여, 적절하게, 실 제거 기구의 실 제거 모터(65)를, 고속이며 저토크의 고속 실 제거 모드로부터, 저속이며 고토크의 저속 실 제거 모드 중 어느 하나의 모드로 전환하여 와이퍼(61)를 요동시켜서, 최종적으로 천으로부터 윗실을 뽑아내는 제어를 행하는 기능을 구비하고 있다.

본 실시형태에 따른 재봉틀(M)의 제어부(100)에 의한 실 제거의 제어 동작을, 도 4에 도시하는 흐름도에 기초하여 상세히 설명한다. 또, 본 실시예에서는, 실 제거 모터(65)의 회전 부하를, 와이퍼(61)를 통하여 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하 토크로 판단함으로써 검출한다.

윗실이 절단된 후, CPU(101)는 ROM(102) 내의 프로그램에 기초하여, 실 제거 모터(65)를 고속의 저토크로 구동시켜서(고속 실 제거 모드), 와이퍼(61)를 요동시 켜 실을 제거한다(ST1).

이때, CPU(101)에서는, 실 제거 모터(65)에 배치된 인코더를 사용하여, 항상, 상기 실 제거 모터(65)로의 입력 펄스에 대한 출력 위상차를 검출하고, 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하 토크(T)를 산출하고 있다(ST2).

그리고, 산출한 부하 토크(T)를, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 고속 실 제거 모드에서의 부하 토크의 임계치(T1)와 비교하여(ST3), 산출한 부하 토크(T)가 임계치(T1) 이하이면(ST3의 Yes), 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 고속 구동 모드의 허용 범위라고 판단하여, 실 제거 모터(65)를 저토크의 고속 실 제거 모드로 구동시키는 제어를 속행한다.

예컨대, 실이 가늘거나, 직물이 얇아서 마찰 저항이 작은 경우나 와이퍼(61)가 실 등에 접촉하고 있지 않은 경우에는, 산출되는 부하 토크(T)는 임계치(T1) 이하가 된다.

고속 실 제거 모드로 실 제거 모터(65)가 정역 회전함으로써, 와이퍼(61)의 왕복 요동 동작이 행해지고, 실 제거가 종료되면(ST4의 Yes), 실 제거를 완료시킨다.

또한, 산출한 부하 토크(T)가 임계치(T1) 이하가 아니면(ST3의 No), CPU(101)는 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하가 허용 범위를 일탈한다고 판단하여, 실 제거 모터(65)의 구동을 고토크의 저속 실 제거 모드로 전환하는 제어를 행한다(ST5).

이때, CPU(101)에서는, 실 제거 모터(65) 내의 인코더를 사용하여, 항상, 상 기 실 제거 모터(65)로의 입력 펄스에 대한 출력 위상차를 검출하고, 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하 토크(T)를 산출하고 있다(ST6).

그리고, 산출한 부하 토크(T)를, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 저속 실 제거 모드에서의 부하 토크의 임계치(T2)와 비교하여(ST7), 산출한 부하 토크(T)가 임계치(T2) 이상이 아니면(ST7의 No), 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 저속 실 제거 모드의 허용 범위라고 판단하여, 실 제거 모터(65)를 고토크의 저속 실 제거 모드로 구동시키는 제어를 속행한다.

그리고, 실 제거 모터(65)가 정역 회전함으로써, 와이퍼(61)의 왕복 요동 동작이 행해지고, 실 제거가 종료되면(ST8의 Yes), 실 제거를 완료시킨다.

또한, 산출한 부하 토크(T)가 임계치(T2) 이상일 때에는(ST7의 Yes), CPU(101)는 와이퍼(61)가 바늘, 중심 가압부, 또는 실 절단 불량인 윗실에 접촉하고 있는 경우를 고려하여, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 대기 시간만큼, 현재 위치에서 정지하여 대기한다(ST9). 이 정지 시간은 바늘, 중심 가압부의 동작 지연에 의한 와이퍼(61)의 동작 저항이 제거되는 데 충분한 시간을 설정해 두는 것이 바람직하다.

그리고, 일정 시간의 대기 후, 저속 실 제거 모드에서의 구동을 재개시키고(재시도 동작), 다시 부하 토크(T)를 산출한다(ST10).

여기에서, 다시 산출한 부하 토크(T)를, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 저속 실 제거 모드에서의 부하 토크의 임계치(T2)와 비교하여(ST11), 산출한 부하 토크(T)가 임계치(T2) 이상일 때는(ST11의 Yes), 어떠한 이상 발생에 의해 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하가 허용 범위를 넘었다고 판단하여, 표시부(81)에 에러 표시를 하고(ST12), 실 제거를 미완성인 채로 종료시킨다.

또한, 산출한 부하 토크(T)가 임계치(T2) 이상이 아니게 되었을 때는(ST11의 No), 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 저속 실 제거 모드의 허용 범위라고 판단하여, 실 제거 모터(65)를 고토크의 저속 실 제거 모드로 구동시키는 제어를 속행한다.

실 제거 모터(65)를 정역 회전함으로써, 와이퍼(61)의 왕복 요동 동작이 행해지고, 실 제거가 종료되면(ST8의 Yes), 실 제거를 완료시킨다.

또, 상술한 실시형태에서의 실 제거의 제어 동작에서는, 실 제거 모터(65)의 회전 부하를, 와이퍼(61)를 통하여 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하 토크로 검출(판단)하는 것으로 하였으나, 실 제거 모터(65)의 회전 부하를, 상기 부하 토크(T)를 대신하여 출력 펄스수(P)로 검출(판단)해도 좋다.

즉, EEPROM(104)에는, 상술한 재시도 동작의 대기 시간 외에, 고속 실 제거 모드에서의 제어시에 참조하는 임계치가 되는 출력 펄스수(P1) 및 저속 실 제거 모드에서의 제어시에 참조하는 임계치가 되는 출력 펄스(P2)에 관한 데이터를 기억시켜 두고, CPU(101)에서는, 실 제거 모터(65) 내의 인코더를 사용하여, 항상, 일정 시간 내에서의 상기 실 제거 모터(65)의 출력 펄스수(P)를 카운트하며, 그 출력 펄스수(P)를, EEPROM(104)에 기억된 각 모드에서의 출력 펄스의 임계치(P1, P2)와 비교해서, 동일한 제어를 행한다.

이 경우의 재봉틀(M)의 제어부(100)에 의한 실 제거의 제어 동작을, 도 5에 도시하는 흐름도에 기초하여 상세히 설명한다.

윗실이 절단된 후, CPU(101)는 실 제거 모터(65)를 고속의 저토크로 구동시켜서(고속 실 제거 모드), 와이퍼(61)를 요동시켜 실을 제거한다(ST21).

이때, RAM(103)에서는, 실 제거 모터(65)에 배치된 인코더를 사용하여, 항상, 일정 시간 내에서의 상기 실 제거 모터(65)의 출력 펄스수(P)를 카운트한다(ST22).

그리고, CPU(101)에서는, 카운트한 출력 펄스수(P)를, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 고속 실 제거 모드에서의 출력 펄스수의 임계치(P1)와 비교하여(ST23), 카운트한 출력 펄스수(P)가 임계치(P1) 이상이면(ST23의 Yes), 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 고속 구동 모드의 허용 범위라고 판단하여, 실 제거 모터(65)를 저토크의 고속 실 제거 모드로 구동시키는 제어를 속행한다.

그리고, 고속 실 제거 모드로 실 제거 모터(65)가 정역 회전함으로써, 와이퍼(61)의 왕복 요동 동작이 행해지고, 실 제거가 종료되면(ST24의 Yes), 실 제거를 완료시킨다.

또한, 산출한 출력 펄스수(P)가 임계치(P1) 이상이 아니면(ST23의 No), CPU (101)는 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 허용 범위를 일탈한다고 판단하여, 실 제거 모터(65)의 구동을 고토크의 저속 실 제거 모드로 전환하는 제어를 행한다(ST25).

이때, RAM(103)에서는, 실 제거 모터(65) 내의 인코더를 사용하여, 항상, 일정 시간 내에서의 상기 실 제거 모터(65)의 출력 펄스수를 카운트한다(ST26).

CPU(101)에서는, 카운트한 출력 펄스수(P)를, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 저속 실 제거 모드에서의 출력 펄스수의 임계치(P2)와 비교하여(ST27), 카운트한 출력 펄스수(P)가 임계치(P2) 이하가 아니면(ST27의 No), 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 저속 실 제거 모드의 허용 범위라고 판단하여, 실 제거 모터(65)를 고토크의 저속 실 제거 모드로 구동시키는 제어를 속행한다.

그리고, 실 제거 모터(65)가 정역 회전함으로써, 와이퍼(61)의 왕복 요동 동작이 행해지고, 실 제거가 종료되면(ST28의 Yes), 실 제거를 완료시킨다.

또한, 카운트한 출력 펄스수(P)가 임계치(P2) 이하일 때는(ST27의 Yes), CPU(101)는 와이퍼(61)가 바늘, 중심 가압부, 또는 실 절단 불량인 윗실에 접촉하고 있는 경우를 고려하여, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 대기 시간만큼, 현재 위치에서 정지하여 대기한다.

그리고, 일정 시간의 대기 후, 저속 실 제거 모드에서의 구동을 재개시키고(재시도 동작), 다시 출력 펄스수(P)를 카운트한다(ST30).

여기에서, 다시 카운트한 출력 펄스수(P)를, 미리 설정되어 EEPROM(104)에 기억된 저속 실 제거 모드에서의 부하 토크의 임계치(P2)와 비교하여(ST31), 카운트한 출력 펄스수(P)가 여전히 임계치(P2) 이하일 때는(ST31의 Yes), 어떠한 이상 발생에 의해 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하가 허용 범위를 넘었다고 판단하여, 표시부에 에러 표시를 하고(ST32), 실 제거를 미완성인 채로 종료시킨다.

또한, 카운트한 출력 펄스수(P)가 임계치(P2) 이상이 아닌 경우에는(ST31의 No), 실 제거 모터(65)에 작용하는 부하는 저속 실 제거 모드의 허용 범위라고 판 단하여, 실 제거 모터(65)를 고토크의 저속 실 제거 모드로 구동시키는 제어를 속행한다.

실 제거 모터(65)를 정역 회전함으로써, 와이퍼(61)의 왕복 요동 동작이 행해지고, 실 제거가 종료되면(ST28의 Yes), 실 제거를 완료시킨다.

이와 같이, 본 발명의 재봉틀(M)에 따르면, 실 절단 처리 후에 있어서, 실 제거 모터(65)의 회전 부하를 감시하여, 적절하게, 실 제거 모터(65)의 구동을 고속 실 제거 모드로부터 저속 실 제거 모드로 전환하는 제어를 행함으로써, 실 제거시에 발생하는 직물과 윗실과의 마찰 저항에 따른 적절한 구동력으로 봉제 종료시의 실 제거를 확실하게 실행할 수 있다.

또한, 실 제거 모터(65)의 회전 부하가 고토크의 저속 실 제거 모드에서의 허용 범위도 넘은 경우에, 어떠한 이상 발생을 판단하여, 실 제거 동작을 강제 종료시키도록 제어함으로써, 바늘이 부러지는 것을 방지하거나, 불량 부위를 점검할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 재봉틀의 전체 구성을 도시하는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 전동식 재봉틀의 주요부 구성을 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 전동식 재봉틀의 제어계의 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 전동식 재봉틀의 실 제거의 제어 동작을 도시하는 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 전동식 재봉틀의 다른 실 제거의 제어 동작을 도시하는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

M: 재봉틀 1: 재봉틀 테이블

2: 재봉틀 프레임 3: 페달

5: 재봉틀 모터 5a: 드라이버

5b: 인코더 5c: 바늘 상부 위치 센서

7: 바늘판 11: 재봉 바늘

12: 바늘대 21: 중심 가압부

31: 실 장력 조절 솔레노이드 41: 전자 밸브

51: 천 이송대 52: 천 가압부

53: X축 펄스 모터 54: Y축 펄스 모터

60: 실 제거 기구 61: 와이퍼

62: 와이퍼 구동축 62a: 편심부

63: 와이퍼 베어링 64: 와이퍼 베이스

65: 펄스 모터(실 제거 모터) 65a: 케이스

65b: 회전축 66: 와이퍼 링크

67: 모터 링크 67a: 반출부

80: 조작 패널 81: 표시부

100: 제어부 101: CPU

102: ROM 103: RAM

104: EEPROM 105: I/O 인터페이스

Claims (4)

1. 윗실을 바늘 구멍에 관통 유지하고 구동원에 연동하여 상하 이동하는 재봉 바늘과, 봉제 후에 상기 윗실을 바늘판 아래에서 절단하는 실 절단 기구와, 바늘판 위에서 상기 재봉 바늘의 상하 이동 경로를 가로지르도록 와이퍼를 요동 가능하게 한 실 제거 기구와, 상기 실 절단 기구의 동작 후에 상기 실 제거 기구를 동작시키도록 제어하는 제어부를 구비하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치에 있어서,

   상기 실 제거 기구는 정역 구동에 의해 상기 와이퍼를 요동시키는 펄스 모터를 가지며,

   상기 제어부는 와이퍼의 요동시에 펄스 모터에 가해지는 회전 부하에 따라서, 펄스 모터의 구동을, 저토크로 고속 구동하는 고속 실 제거 모드로부터, 고토크로 저속 구동하는 저속 실 제거 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 펄스 모터에 작용하는 부하 토크를 산출하는 수단을 가지며, 상기 산출된 부하 토크에 기초하여 상기 회전 부하를 검출하는 것을 특징으로 하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 펄스 모터로부터 미리 결정된 시간 내에 출력된 출력 펄스수를 카운트하는 수단을 가지며, 상기 카운트된 출력 펄스수에 기초 하여 상기 회전 부하를 검출하는 것을 특징으로 하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 펄스 모터의 회전 부하가 저속 실 제거 모드에서의 허용 범위를 넘은 경우에, 실 제거 동작을 강제 종료시키는 것을 특징으로 하는 전동식 재봉틀의 실 제거 장치.

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