KR20120054529A - 재봉기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실 제거의 오류를 저감시키는 것이다.
실 절단수단과 실 제거기구(70)와 이들의 제어수단(100)을 구비하는 재봉기(10)에 있어서, 재봉바늘(11)의 상하이동과 같은 주기로 회전하는 구동축의 회전각도에 대한 검출수단(22)을 구비하고, 제어수단이, 검출수단의 검출에 기초하여 실 절단수단에 의해 윗실이 절단되기 전에 초기위치로부터 동작위치로의 와이퍼의 전진동작이 수행되도록 구동수단(73)을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

재봉기{SEWING MACHINE}

본 발명은 절단 후의 윗실을 제거하는 와이퍼를 구비한 재봉기에 관한 것이다.

종래, 예컨대, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 바늘판의 하방에서 윗실을 절단하는 실 절단장치와, 바늘판 상방에서 절단 후에 바늘에 이어지는 윗실의 단부를 바탕 천의 상방으로 인출하기 위하여, 바늘과 천 사이의 윗실을 제거하는 와이퍼장치를 구비한 재봉기가 알려져 있다.

실 절단장치는, 봉제의 구동원이 되는 재봉기 모터에 의해 회전하는 홈 캠과, 홈 캠에 절단동작의 전달기구가 걸림결합됨에 따라 왕복회동하는 가동 메스와, 홈 캠과 전달기구의 걸림결합동작을 부여하는 실 절단 솔레노이드로 주로 구성되어 있다. 실 절단장치의 가동메스는, 전진회동시에 절단할 실과 절단하지 않을 실을 나누는 동작을 하고, 후퇴회동시에 나뉜 절단대상이 되는 실만 절단한다.

상기 와이퍼장치는, 후크형상의 굴곡부를 선단에 갖는 와이퍼와, 실 제거동작의 구동원인 실 제거 솔레노이드를 구비하며, 재봉바늘이 바늘판보다 상방에 위치할 때 와이퍼의 굴곡부가 재봉바늘의 상하이동경로를 가로지르도록 왕복동작을 수행함으로써, 와이퍼의 굴곡부가 윗실을 포획하여 인출하여 왔다.

실 제거 솔레노이드는 항시 스프링압력을 받아 플런저가 일정 방향으로 가압 유지되어 있으며, 전류가 흐르면 스프링 압력에 대항하여 플런저를 작동시켜 와이퍼를 그 초기위치로부터 동작위치까지 전진회동시킨다. 와이퍼가, 재봉바늘의 상하이동경로를 전진통과할 때, 굴곡부는 윗실을 굴곡부의 측방으로 해방하여(실을 처리하여) 포획하지 않고 통과시킨다. 그리고, 실 제거 솔레노이드는 전류가 OFF되면 스프링 압력에 의해 플런저가 원래의 위치로 복귀되고, 이로써 와이퍼는 동작위치로부터 후퇴회동하여 원래의 초기위치로 복귀된다. 복동(復動)시에 상기 굴곡부가 바늘 상하이동경로를 통과할 때 윗실을 포획하여 바탕 천으로부터 빼낸다. 즉, 와이퍼의 굴곡부는 그 형상이 방향성을 가지고 있으며, 전진회동시에는 윗실을 굴곡부의 측방으로 해방하여 포획하지 않고, 후퇴회동시에 포획할 수 있는 형상으로 되어 있다.

상기 와이퍼와 실 절단장치의 동작 타이밍에 대해 설명하도록 한다.

재봉기의 주축에는, 실 절단장치의 전달기구가 홈 캠에 걸림결합되기 위한 적정한 타이밍을 검출하는 하위치검출기와 상위치검출기가 설치되어 있다. 그리고, 하위치검출기의 검출신호에 따라 실 절단 솔레노이드가 구동되면 전달기구가 홈 캠과 걸림결합된다. 이로써 홈 캠의 홈 형상에 따라 가동메스가 왕복회동동작을 수행하여 윗실을 절단한다.

또한, 상위치검출기는, 실 절단장치의 절단종료 후의 타이밍에서 소정의 검출신호를 발생하며, 실 제거 솔레노이드가 구동을 개시하여 와이퍼가 왕복회동함으로써 실 제거동작이 실행된다.

일본 특허공개공보 S56-151089호

그러나, 상기한 바와 같은 재봉기에서는, 실 절단장치에 의한 실 절단완료 후에 와이퍼가 구동을 개시하여 실 제거동작을 실행한다. 이 때문에, 와이퍼의 전진시에 윗실은 이미 절단되어 실 장력이 발생하지 않는 상태이며, 윗실은 와이퍼에 의해 처리되어 옆으로 벗어난 상태가 유지된다. 이 때문에 와이퍼가 후퇴할 때 와이퍼의 굴곡부가 윗실을 포획할 수 없어, 실 제거동작을 실패하게 된다는 문제가 발생하였다. 특히, 얇은 천이나 매끄러운 천일 경우에 절단 후의 윗실은 천에 의한 저항이 적어 유지되기 어렵기 때문에, 상기한 문제가 발생되기 쉬웠다.

또한, 상기 재봉기는, 실 절단장치에 의한 실 절단완료 후에 와이퍼가 왕복동작을 하기 때문에, 실 절단의 실행 후, 실 제거 솔레노이드의 동작전류가 ON됨에 따른 와이퍼의 전진과, 실 제거 솔레노이드가 OFF됨에 따른 와이퍼의 후퇴라는 2가지 동작이 완료되기를 기다리고 나서 다음 봉제를 개시할 필요가 있게 되어, 작업효율이 저하된다는 문제도 발생하였다.

본 발명은 와이퍼에 의한 실 제거동작을 보다 확실히 수행하는 동시에 작업효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 실 절단신호의 발생에 의해 소정 시기에 동작하며 가동 메스와 고정 메스의 협동에 의해 윗실을 절단하는 실 절단수단과, 상기 실 절단수단에 상기 실 절단신호를 발생하는 조작수단과, 초기위치로부터 동작위치까지의 왕복동작을 수행하는 와이퍼와, 상기 와이퍼를 왕복동작시키는 구동수단을 구비하고, 상기 와이퍼의 상기 동작위치로부터 상기 초기위치로의 복귀동작시에 재봉바늘로부터 피(被)봉제물에 걸친 윗실을 제거하고 상기 피봉제물로부터 상기 윗실의 절단 단부를 빼내는 실 제거기구와, 상기 실 제거기구의 상기 구동수단을 제어하는 제어수단과, 상기 재봉바늘의 상하이동에 동기하여 회전하는 구동축의 소정의 회전각도를 검출하는 검출수단을 구비하는 재봉기로서, 상기 제어수단은, 상기 실 절단신호의 발생 후, 상기 검출수단의 검출에 근거하여 상기 실 절단수단에 의해 상기 윗실이 절단되기 전에 상기 초기위치로부터 상기 동작위치로의 상기 와이퍼의 전진동작이 수행되도록 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명과 같은 구성을 구비하는 동시에, 상기 제어수단은, 상기 재봉바늘과 바늘판 사이를 상기 와이퍼가 통과할 수 있는 소정의 회전각도가 되고 나서, 상기 초기위치로부터 상기 동작위치로의 상기 와이퍼의 전진동작이 수행되도록 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명과 같은 구성을 구비하는 동시에, 상기 검출수단은, 상기 재봉바늘의 하(下)위치에 상당하는 재봉기의 구동축의 회전각도에 있어서 상기 실 절단수단의 동작개시를 규정하는 하(下)위치신호를 출력하는 바늘위치 검출기와, 상기 구동축의 각도변화를 검출하는 각도검출기 또는 시간을 계측하는 시간계측수단을 가지며, 상기 제어수단은, 상기 바늘위치 검출기의 상기 하위치신호를 검출하고 나서, 상기 각도검출기에 의한 규정된 각도변화의 검출 또는 상기 시간계측수단에 의한 규정된 경과시간의 계측을 수행하면, 상기 와이퍼의 전진동작이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 실 절단수단에 의해 윗실이 절단되기 전에 와이퍼의 전진회동동작을 수행하기 때문에, 그 와이퍼의 전진회동시에 와이퍼의 굴곡부가 윗실을 해방하도록 통과한 경우에도, 윗실과 밑실이 엮여 있는 상태이기 때문에 실 장력에 의해 윗실은 해방된 상태로부터 원래의 위치로 복귀하고, 후퇴회동할 때 와이퍼의 굴곡부가 윗실을 확실히 포획할 수 있게 되어, 실 제거동작을 보다 확실히 수행할 수 있게 된다.

또, 윗실이 절단되기 전에 와이퍼의 전진동작이 수행되므로, 윗실의 절단 후에 와이퍼의 전진회동동작과 후퇴회동동작을 수행하는 종래의 재봉기에 비해, 본원의 재봉기의 경우에는 윗실의 절단 후에는 후퇴회동동작의 완료만 대기하는 것만으로 다음 봉제작업에 들어갈 수 있어, 대기시간을 줄여 연속되는 봉제작업의 신속화를 도모할 수 있게 된다.

청구항 2에 기재된 발명은, 재봉바늘의 하방과 바늘판의 사이를 와이퍼가 통과할 수 있게 되는 소정의 구동축의 회전각도 이후에 와이퍼의 전진동작이 이루어지기 때문에, 재봉바늘의 영향을 받지 않으면서 확실한 와이퍼동작을 실현할 수 있게 된다.

청구항 3에 기재된 발명은, 검출수단으로서, 바늘위치검출기와 각도검출기 또는 시간계측수단을 조합하여 사용하므로, 앱솔루트형 인코더와 같은 고도의 검출장치를 이용하지 않고 간단한 구성에 의해 와이퍼를 정확히 제어할 수 있게 된다.

또, 기준이 되는 바늘위치검출기에 의한 하위치신호로부터 와이퍼의 동작개시까지의 타이밍을 적절히 변경하여 조정하기가 용이하다.

도 1은 본 실시형태인 본봉(本縫) 재봉기의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2의 (A)는 본 실시형태의 실 제거기구를 천 이송방향 상류측에서 본 정면도, (B)는 본 실시형태의 천 이송방향 하류측에서 본 배면도이다.
도 3은 본 실시형태의 재봉기의 제어계를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 실시형태의 실 절단에 대한 제어 실행시의 각 부의 타이밍차트이다.
도 5는 실 절단에 대한 제어시의 각 부의 동작 타이밍과 주축각도의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 6은 솔레노이드에 대한 구동전류의 통전(通電)으로부터의 경과시간의 변화를 나타내는 선도면이다.
도 7은 비교예에서의 실 절단에 대한 제어 실행시의 각 부의 타이밍차트이다.

이하에서는 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 6에 기초하여 상세히 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 후술하는 재봉바늘(11)이 상하이동하는 상하방향을 Z축 방향으로 하고, 이것과 직교하는 재봉기 아암부의 길이방향을 따른 수평방향을 Y축 방향(전후방향), Y축 방향과 직교하는 수평방향을 X축 방향(좌우방향)이라 한다.

(실시형태의 전체 구성)

도 1에 나타낸 바와 같이, 본봉 재봉기(10 ; 이하 '재봉기(10)'라 함)는, 전체 구성을 지지하는 재봉기 프레임(2)과, 재봉바늘(11)을 유지하는 바늘대(12)를 상하이동시키는 바늘구동수단인 바늘 상하이동기구(도시생략)와, 윗실에 장력을 부여하는 실 장력조절장치(도시생략)와, 윗실을 절단하는 도시되지 않은 실 절단수단과, 재봉바늘(11)의 상하이동경로를 가로지르는 와이퍼(71)를 갖는 실 제거수단인 실 제거기구(70)와, 천 이동수단(도시생략)의 동작제어를 수행하는 제어수단으로서의 제어부(100)를 주로 구비한다.

(재봉기 프레임)

재봉기 프레임(2)은 해당 재봉기 프레임(2)의 상부를 이루며 전후방향으로 연장되는 재봉기 아암부(2a)와, 재봉기 프레임(2)의 하부를 이루며 전후방향으로 연장되는 재봉기 베드부(2b)와, 재봉기 아암부(2a)와 재봉기 베드부(2b)를 연결하는 세로몸체부(2c)를 구비하고 있다.

재봉기에는 도시되지 않은 주지의 구동기구 및 북집기구가 배치되어 있다.

재봉기 아암부(2a)의 내부에는 Y축 방향을 따라 연장되는 구동축으로서의 주축이 설치되어 있다. 또, 주축은, 그 일단(후단)이 재봉기 모터(5)에 의해 회전구동된다. 또한, 재봉기 베드부(2b) 내에는 타이밍 벨트를 통해 주축에 연결된 하축이 설치되어 있으며, 주축이 회전하면, 주축의 동력이 하축측으로 전달되어 하축이 회전한다.

하축의 전단(前端)에는 북집기구가 설치되어 있다. 주축과 연동하여 하축이 회동하면, 북집이 회전하며 재봉바늘(11)과 북집의 협동에 의해 바늘땀이 형성된다.

또, 재봉기 베드부(2b)의 상면에는, 바늘판(13)이 재봉바늘(11)의 상하이동위치와 대향하여 배치되어 있다. 상기 바늘판(13)에는 재봉바늘(11)을 관통 삽입 가능하도록 하는 바늘구멍이 형성되어 있으며, 바늘판(13)의 하방에 상술한 북집이 배치되어 있다.

(바늘상하이동기구)

재봉기 아암부(2a)에는 주지의 바늘구동기구가 내장되어 있다. 즉, 도시되지 않은 편심 캠이나 크랭크 로드 등을 통해 주축의 전단에 연결된 바늘대(12)가 설치되고, 바늘대(12)의 하단에 재봉바늘(11)이 고정되어 있다. 그리고, 주축의 회전이 편심 캠이나 크랭크 로드 등에 의해 상하이동으로 변환됨에 따라, 바늘대(12)가 상하이동하여 재봉바늘(11)이 바늘판(13) 상의 바탕 천을 관통하고 북집과 협동하여 바늘땀을 형성하게 되어 있다.

또한, 재봉기 아암부(2a)에는, 바늘대(12)에 인접하여 노루발대(14A)가 상하이동이 가능하게 설치되어 있으며, 노루발대(14A)의 하단에는 노루발(14)이 지지되어 있다. 노루발대(14A)는, 노루발(14)을 바늘판(13) 상의 바탕 천을 상방으로부터 눌러 붙이도록 항상 하방으로의 탄성력을 부여하는 도시되지 않은 탄성체가 배치되어 있다. 그리고, 후술하는 노루발 상승 솔레노이드(15)에 의해 탄성체의 탄성력에 대항하여 상승동작이 부여된다.

(실 절단수단)

또한, 재봉기(10)는 상기 특허문헌 1에 기재된 실 절단장치의 구성과 거의 같은 구성의 실 절단수단을 구비한다.

즉, 실 절단수단은, 도시되지 않았으나 바늘판(13)의 하측에 설치되며 회동가능한 가동 메스와, 고정 메스와, 가동 메스에 회동동작을 부여하는 동력전달기구로 구성된다. 동력전달기구는, 하축에 의해 회전하는 홈 캠과, 홈 캠에 형성된 캠 홈에 대하여 걸림결합과 비(非)걸림결합의 상태를 전환할 수 있는 캠 롤러(종절)와, 캠 롤러를 유지하며 캠 홈을 따라서 캠 롤러가 이동함에 따라 회동동작을 수행하는 캠 아암과, 캠 아암으로부터 가동 메스로 왕복의 회동동작을 전달하는 전달부재와, 캠 롤러를 홈 캠의 입구로 안내하여 캠 홈에 걸림결합시키는 실 절단 솔레노이드(16)를 구비한다.

상기 홈 캠은, 주축 및 하축의 위상이 일정한 범위일 때 캠 롤러가 삽입가능하며, 실 절단 솔레노이드(16)는, 상기 위상의 타이밍에서 구동하도록 제어부(100)에 의해 제어되어 캠 롤러를 걸림결합시킨다.

가동 메스는, 바늘판 수평방향을 따라 바늘구멍의 수직 하방을 통과하도록 앞뒤로 왕복하며, 전진시에 절단대상이 되는 실만 선별하며, 후퇴시에 고정 메스와 걸림결합하여 협동에 의해 실을 절단하게 되어 있다.

(실 제거기구)

도 2에 있어서, 실 제거기구(70)는 재봉바늘(11)의 하방에서 그 상하이동경로를 가로질러 왕복회동을 수행하는 와이퍼(71)와, 와이퍼 선단에 설치된 굴곡부(76)와, 와이퍼(71)를 유지하는 회동아암(72)과, 와이퍼(71)의 구동원이 되는 실 제거 솔레노이드(73)와, 실 제거 솔레노이드(73)에 의해 회동하는 벨 크랭크(74)와, 벨 크랭크(74)와 회동아암(72)을 연결하는 링크체(75)를 구비한다.

실 제거 솔레노이드(73)는 그 플런저가 통상적으로는 내부로 후퇴한 상태를 유지하도록 내부의 스프링에 의해 유지되어 있으며, 구동전류가 흐르면 플런저가 스프링에 대항하여 하방으로 돌출한다. 이러한 플런저의 상하동작을 벨 크랭크(74)와 링크체(75)와 회동아암(72)이 회동동작으로 변환하여 와이퍼(71)에 전달한다.

실 제거 솔레노이드(73)의 비 통전시(OFF)에는 플런저가 후퇴되어 있기 때문에, 와이퍼(71)는 그 굴곡부(76)가 재봉바늘보다 이격된 초기위치(도 2의 2점 쇄선으로 표시함)에 위치한다. 실 제거 솔레노이드(73)의 바이어스(ON)에 의해 플런저가 돌출되어 와이퍼(71)가 왕동(往動)하면, 굴곡부(76)는 재봉바늘(11)의 상하이동경로를 향해 전진하며, 재봉바늘(11)의 하단과 바늘판(13)의 사이를 통과하여 소정의 동작위치(도 2의 실선으로 표시함)에 정지한다.

와이퍼(71) 선단의 굴곡부(76)는 대략 U자형의 후크형상으로 형성되어 있으며, 굴곡부 내측에는 실 포획부(76a), 굴곡부 외측에는 실 릴리프부(76b)가 형성되어 있다.

와이퍼(71)의 전진시에는, 와이퍼 선단의 굴곡부 외측인 실 릴리프부(76b)측이 재봉바늘(11)의 상하이동경로를 향해 전진이동한다. 이로써, 재봉바늘(11)의 상하이동경로를 통과할 때에는, 와이퍼(71) 선단의 굴곡부 외측인 실 릴리프부(76b)가 윗실(T)에 접촉하며, 윗실(T)은 굴곡부(76)에 포획되지 않고 와이퍼 회동반경방향의 외측으로 해방된다.

와이퍼(71)의 후퇴시에는, 와이퍼 선단의 굴곡부 내측인 실 포획부(76a)측이 재봉바늘(11) 상하방향을 향해 후퇴이동하므로, 그 실 포획부(76a)에 윗실(T)이 포획되어 절단단부가 바탕 천(W)으로부터 인출되게 된다.

(재봉기의 제어계)

도 3에 있어서 재봉기(10)의 제어부(100)는, 재봉기의 각 부에 대한 제어를 실행하는 CPU(101)와, 각종 제어에 관한 설정 데이터나 실행 프로그램을 기억하는 메모리(102)를 구비한다.

또, 제어부(100)에는 재봉기 모터(5), 실 절단 솔레노이드(16), 실 제거 솔레노이드(73), 노루발 상승 솔레노이드(15)가 각각 도시되지 않은 구동회로를 통해 접속되어 있다.

더욱이, 제어부(100)에는 주축이 소정의 각도범위에 있을 때 ON과 OFF가 전환되는 하위치신호와 상(上)위치신호를 출력하는 바늘위치검출기(21)와, 재봉기 모터(5)의 출력축의 회전각도를 검출하는 각도센서(22)와, 작업자가 실 절단의 실행을 지시 입력하는 조작수단인 실 절단 스위치(23)와, 봉제의 개시 또는 정지와 재봉기 회전 수를 입력하는 페달(24)과, 봉제에서의 각종 설정을 입력하는 조작패널(25)이 도시되지 않은 인터페이스를 통해 접속되어 있다.

바늘위치검출기(21)는, 상술한 주축에 고정되어 설치된 차폐판에 의해 주축이 소정 각도의 범위에 있을 경우에 수광(受光)이 차폐되는 수광센서로 이루어진다.

이러한 바늘위치검출기(21)는, 차폐판과 수광센서를 2세트 구비하며, 이로써 재봉바늘(11)의 상하이동 하사점을 포함하는 소정의 회전각도범위로 주축이 회전할 때 하위치 신호가 ON되고, 또한 재봉바늘(11)의 상하이동 상사점을 포함하는 소정의 회전각도범위로 주축이 회전할 때 상위치 신호가 ON되게 되어 있다.

각도센서(22)는 주기적으로 변화하는 재봉바늘의 위상 또는 주축의 회전각도를 검출한다. 즉, 상기 각도센서(22)는 인코더로서, 재봉기 모터(5)의 출력축의 회전각도의 변화량에 따라 펄스신호를 출력한다. 제어부(100)는 이러한 펄스신호를 카운트하는 카운터(103)를 구비한다. 그리고, 제어부(100)는 상기 카운터(103)에 의한 카운트 값과, 재봉기 모터(5)의 출력축으로부터 재봉기의 주축에 대한 감속비에 의해 주축의 회전각도를 산출하게 되어 있다. 또한, 카운터(103)는 재봉기 주축의 1회전분(分)의 카운트를 수행하면 카운트 값이 리셋되게 되어 있다.

또한, 이러한 각도센서(22)와 바늘위치검출기(21)가 협동하여 「검출수단」으로서 기능하게 된다.

또, 속도검출수단(104)은 재봉기 모터(5)의 회전속도, 즉, 재봉기 주축의 회전속도를 검출하여 제어부(100)에 피드백한다.

조작입력수단으로서의 페달(24)은 작업자의 발끝에 의한 밟기 조작과 뒤꿈치에 의한 되밟기 조작을 가능하게 하는 주지의 구성을 가지며, 밟기 조작에 의한 밟기량에 따른 재봉기의 회전속도신호를 제어부(100)에 입력한다. 이러한 회전속도신호에 따라 제어부(100)에서는, 재봉기 모터(5)의 속도제어를 실행한다. 또한, 조작입력수단으로서는, 페달(24) 대신에 가압식 버튼 스위치를 재봉기 아암부(2a)나 조작패널(25) 등에 설치하도록 하여도 무방하다.

또, 실 절단 스위치(23)는 상기 페달(24)의 되밟기 조작에 의해 ON되어 실 절단신호를 발생한다. 실 절단신호는, 제어부(100)에 입력되며 제어부(100)는 후술하는 실 절단 제어를 개시한다.

또한, 조작패널(25)은 제어부(100)에 대하여 각종 설정입력을 수행하며, 제어부(100)는 메모리(102)에 이들 설정 데이터를 기억시킨다.

(실 절단 제어)

상기 CPU(101)는 메모리(102) 내의 제어 프로그램을 실행함으로써, 도 4의 타이밍 차트에 따른 동작제어를 실행하게 되어 있다.

먼저, 페달(24)의 밟기 조작중에 실 절단 스위치(23)에 의한 실 절단신호가 발생하면(T1), 재봉기 모터(5)의 감속제어가 개시된다. 그리고, 속도검출수단(104)에 의해 재봉기 모터(5)가 실 절단이 가능한 속도까지 감속하였음이 검출되고 나서, 하위치 검출신호가 OFF에서 ON으로 전환되었을 때(T2), 실 절단 솔레노이드(16)가 구동된다. 이로써, 실 절단수단은, 동력전달기구의 캠 롤러가 홈 캠에 걸림결합된다. 따라서, 캠 롤러가 주축의 회전에 따라 홈 캠의 홈 내부를 이동함에 따라서 가동 메스가 왕복동작을 개시한다.

T4는 홈 캠에 의해 설정된 실 절단 타이밍으로서, 대략 주축각도 0°에서 목표 정지위치까지의 사이로 설정되어 있다.

본 재봉기(10)에서는, 실 절단 타이밍(T4)보다 이전에 와이퍼(71)가 전진동작하도록 실 제거 솔레노이드(73)의 구동개시 타이밍(T3)이 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 와이퍼(71)의 회동시에는, 재봉바늘(11)이 바늘판(13)보다 상방이면서 와이퍼(71)가 통과가능한 높이보다 위에 위치하는 것이 필수가 된다.

따라서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 재봉바늘 상승시에 있어서의 와이퍼(71)가 통과가능한 바늘높이의 하한 높이가 되는 주축각도로부터 실 절단이 수행되는 주축각도까지의 주축각도범위(Hs)의 범위 내에서 와이퍼(71)가 전진회동을 수행하면 되게 된다.

여기서, 실 제거 솔레노이드(73)의 구동개시 타이밍(T3)의 설정범위에 대해 보충적으로 설명하도록 한다.

솔레노이드는 일반적으로 도 6에 나타낸 바와 같이, 구동전류가 흐르면, 이동동작을 수행하기 위해 필요한 출력을 얻을 수 있는 값까지 전류가 상승하는 데 N1의 시간을 요하고, N1에서 N2의 사이에서 플런저가 이동동작을 수해하며, N2에서 N3의 사이에서 동작위치를 유지하며, N3에서 OFF되어 플런저가 원래의 위치로 복귀한다.

따라서, 실 제거 솔레노이드(73)에 구동전류를 흘려도, 와이퍼(71)가 재봉바늘(11)과 바늘판(13)의 사이를 통과할 때까지는, N1의 지연이 발생하게 된다. 엄밀하게는 N1과 N2의 사이의 값의 지연도 발생하는데 그 오차는 N1에 비해 충분히 작으므로 N1로 간주하여 설명한다.

더욱이, 솔레노이드에는, 그 지연(N1)이 솔레노이드의 온도변화와 공급전압의 변화에 따라 영향을 받는다는 성질이 있다. 즉, 솔레노이드의 온도가 높아지면 지연(N1)은 커지고, 공급전압이 저하되면 역시 지연시간(N1)이 커진다는 성질이 있다.

따라서, 재봉기의 사용환경온도 및 사용시에 발생할 수 있는 저하전압치(전압의 저하는, 사용환경이 전력을 소비하는 기재(機材)가 다수 존재하는 상황에 있어서, 기재의 가동 수가 많아질 경우 등에 발생함)에 근거한 지연시간(N1)을 고려하여, 실 제거 솔레노이드(73)의 구동개시 타이밍(T3)이 설정된다. 만일, 구해진 지연시간(N1)에 상당하는 주축각도변화를 θn1이라 하면, 상술한 와이퍼(71)가 전진회동을 개시해야 할 주축각도범위(Hs) 전체를 주축회전방향 상류측으로 θn1만큼 오프셋한 주축각도범위(Has)의 범위 내에서 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류의 통전을 개시하면 된다.

또한, 와이퍼(71)가 전진회동을 개시해야 할 주축각도범위(Hs)는, 재봉기의 사양에 따라 결정되어 있으므로, 미리 메모리(102) 내에 등록되어 있다.

또한, 지연시간(N1)에 상당하는 주축각도변화(θn1)와 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류의 통전을 개시하는 타이밍(주축각도 ; T3)의 값은 조작패널(25)에서 설정할 수 있게 되어 있으며, 설정되면 메모리(102) 내에 기록된다.

또, 제어부(100)에 대해서는, 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류의 통전을 개시하는 타이밍(T3)의 설정입력시에 있어서, 미리 적정범위인 주축각도범위(Has)를 Hs와 θn1의 설정값으로부터 산출하여, 조작패널(25)을 통해 입력되는 T3의 값이, 주축각도범위(Has)의 범위 내인지 여부를 판정하는 기능을 갖는 구성으로 하여도 무방하다.

나아가, 판정결과가 범위 밖인 경우에는 그 사실을 알리거나, 주축각도범위(Has) 외의 설정입력을 거부하는 기능을 갖는 구성으로 하여도 무방하다.

도 4에서의 실 절단제어에 있어서, 실 절단 솔레노이드(16)가 구동되면, CPU(101)는 각도센서(22)의 검출에 근거한 카운터의 값으로부터 현재의 주축각도를 산출하고, 상기와 같이 정해진 실 제거 솔레노이드(73)의 구동개시 타이밍(T3)의 도달을 감시한다.

그리고, 주축각도가 T3에 도달하면, 실 제거 솔레노이드(73)에 구동전류가 공급되어 와이퍼(71)가 전진한다. 이 시점에서는, 가동메스는 아직 윗실을 절단하고 있지 않으므로, 와이퍼(71)의 전진에 따라 실 릴리프부(76)가 윗실을 옆으로 밀어젖히면 윗실은, 밑실과의 엮임이나 천(W)의 저항력에 따른 장력에 의해 재봉바늘(11)의 상하이동위치로 복귀할 수 있다.

그 후, 실 제거 솔레노이드(73)는 와이퍼(71)를 동작위치에서 유지시키며 주축각도(T4)를 거쳐 가동메스에 의해 윗실이 절단된다.

그리고, 상위치 검출신호가 OFF에서 ON으로 전환되면(T5), 재봉기 모터(5)의 정지판정을 개시한다. 이러한 정지판정은, 각도센서(22)의 카운터(103)에 의한 카운트 업의 정지상태로부터 검출한다.

더욱이, 각도센서(22)의 출력으로부터, 실 절단 종료각도에 도달하면(T6), 실 절단 솔레노이드(16) 및 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류를 OFF한다.

이 시점에서는, 실 절단수단의 캠 롤러는 홈 캠의 홈의 출구까지 이동하므로, 실 절단 솔레노이드(16)의 OFF에 따라, 홈 캠을 벗어나 초기위치로 복귀한다.

또, 와이퍼(71)는 실 제거 솔레노이드(73)의 OFF에 따라 동작위치로부터 초기위치를 향해 후퇴회동한다. 이 시점에서는, 이미 절단 타이밍이 되는 주축각도(T4)는 통과하였으므로 윗실은 절단되어 있으며, 윗실은 와이퍼(71)의 실 포획부(76a)에 포획되어 걷어내어져, 바탕 천으로부터 윗실이 빠져나오게 된다.

또한, 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류를 OFF하는 주축각도(T6)는, 윗실을 절단하는 주축각도(T4)를 통과하고, 또한 재봉바늘(11)과 바늘판(13) 사이를 와이퍼(71)가 통과할 수 있는 바늘높이가 되는 주축각도의 범위 내이면 된다. 또한, 상기 주축각도(T6)의 경우에는, 솔레노이드를 OFF하면 되므로, 상술한 주축각도(T3)의 경우와 같이 솔레노이드에 구동전류가 흐르고 나서 이동동작을 하기 위해 필요한 출력의 전류가 상승할 때까지 소요되는 시간을 고려할 필요가 없다.

그 후, 정지판정에 의해 재봉기 모터(5)의 정지가 검출되며, 더욱이 미리 정해진 소정 대기시간이 경과하면, 노루발 상승 솔레노이드(15)가 ON되어(봉제중에는 OFF), 바탕 천이 유지상태에서 해방되고 실 절단 제어가 종료된다.

(실시형태의 효과설명)

여기서, 도 7에 도시된 비교예의 실 절단제어와 본 실시형태에 따른 실 절단제어를 비교하면서 그 기술적 효과를 설명하도록 한다.

도 7의 비교예는 대략 종래의 실 절단 제어에 관한 것으로서, 각도센서를 사용하지 않고 바늘위치 검출기에 의한 상하위치신호의 검출과 검출로부터의 경과시간을 통해 각 부의 제어를 수행하는 것이다.

즉, 비교예에서는, 실 절단 스위치(23)의 실 절단신호를 수신하고(TO1), 하위치 검출신호의 ON에 따라 실 절단 솔레노이드(16)가 ON되기(T02)까지는 상기 재봉기(10)와 동일하며, 그 후, 홈 캠에 의해 규정된 주축각도(T03)에서 실의 절단이 실행된다.

그리고, 상위치 검출신호의 ON이 검출되면(T04), 미리 설정된 소정시간의 경과를 기다리고 나서 실 절단 솔레노이드(16)가 OFF되며, 동시에 실 제거 솔레노이드(73)가 ON된다(T05). 이로써 와이퍼(71)는 전진한다.

더욱이, 실 제거 솔레노이드(73)가 ON된 다음 미리 설정된 소정 시간의 경과를 기다리고 나서, 실 제거 솔레노이드(73)를 OFF한다(T06). 이로써, 와이퍼(71)는 후퇴하며 윗실의 실 제거를 실행한다.

그리고, 실 제거 솔레노이드(73)가 OFF된 다음 미리 설정된 소정 시간의 경과를 기다리고 나서, 노루발 상승 솔레노이드(15)를 ON으로 하고(T07), 바탕 천을 해방시켜 실 절단제어가 종료된다.

상술한 바와 같이 비교예에서는, 윗실의 절단이 완전히 종료된 타이밍에서 실 제거 솔레노이드(73)를 ON하기 때문에, 와이퍼의 전진회동시에 절단된 윗실에 와이퍼(71)의 실 릴리프부(76b)가 접촉하면, 윗실과 밑실이 엮여 있지 않음에 따라 장력이 발생하지 않아 윗실이 재봉바늘(11)의 상하이동 경로위치로부터 벗어나 휜 상태가 되기 쉽고, 후퇴회동시에 와이퍼(71)의 실 포획부(76a)가 윗실을 포획하지 못하여 실의 제거가 원활히 수행되지 못하는 상태가 발생되기 쉽다. 특히, 얇은 천이나 미끄러지기 쉬운 천의 봉제시에는, 윗실이 천을 관통할 때의 마찰저항이 낮기 때문에 절단된 윗실이 천에서 빠져나오기 쉬워, 실 릴리프부(76b)의 접촉에 따른 윗실의 휨이 보다 현저해진다.

한편, 재봉기(10)의 실 절단제어의 경우에는, 와이퍼(71)의 전진회동시에는 윗실이 아직 절단되어 있지 않기 때문에, 윗실과 밑실이 엮인 상태이므로 장력이 유지되어, 와이퍼(71)로부터 해방되었다 하더라도 곧바로 원래의 재봉바늘(11)의 상하이동경로위치로 복귀할 수가 있다. 따라서, 와이퍼(71)의 후퇴회동시에는 윗실이 와이퍼(71)의 실 포획부(76a)에 포획되어, 보다 확실하게 실 제거를 실행할 수가 있다.

또, 실 절단 제어의 소요시간에 대해 비교하면, 비교예의 경우에는 윗실의 절단(T03), 상위치신호의 ON이 검출되고 나서(T04), 실 제거 솔레노이드(73)의 ON에 따른 와이퍼의 전진회동과 OFF에 따른 후퇴회동이 수행되므로, 이들 2가지 동작의 완료를 기다리고 나서 노루발 상승에 의해 실 절단제어가 완료된다.

한편, 재봉기(10)의 실 절단제어의 경우에는, 윗실의 절단(T4)보다 이전의 시점에서 이미 실 제거 솔레노이드(73)가 ON되어 있으며, 윗실의 절단(T4) 이후에는, 실 제거 솔레노이드(73)의 OFF에 따른 후퇴회동만 수행되고 나서 노루발 상승에 의해 실 절단제어가 완료된다.

따라서, 윗실 절단 후의 실 제거동작시간이 단축되므로, 다음 봉제를 바로 개시할 수 있게 되어 작업효율의 향상을 도모할 수 있게 된다.

(기타)

또한, 상기 실시형태에서는 본봉 재봉기를 예시하였으나, 재봉기의 종류는 이것으로 한정되는 것은 아니며, 재봉바늘 하방을 와이퍼의 왕복동작으로 제거하는 것이면 다른 형식의 재봉기에도 발명의 특징을 적용할 수 있다.

또, 재봉기(10)는 바늘위치 검출기(21)와 각도센서(22)를 구비하지만, 바늘위치 검출기(21)로 검출하는 주축각도를 메모리 내에 기억시켜 두면, 모두 각도센서(22)에 의해 검출할 수 있으며, 이 경우에는 각도센서(22)만 탑재하는 구성으로 하여도 된다. 이러한 경우, 각도센서(22)만「주축각도 검출수단」으로서 기능하게 된다.

또한, 각도센서(22)는 주축 또는 하축에 설치하여 이들의 각도를 직접 검출하는 구성으로 하여도 무방하다.

또, 상기 재봉기(10)에서는 주축의 360°모든 각도를 검출할 수 있는 각도센서(22)에 의해 실 제거 솔레노이드(73)의 ON과 OFF의 타이밍을 검출하였으나, 솔레노이드(73)의 적합한 ON과 OFF의 타이밍을 미리 알고 있는 경우에는, 바늘위치검출기(21)와 같은 소정의 주축각도만 검출할 수 있는 검출수단을 이용하여 실 제거 솔레노이드(73)의 ON과 OFF의 타이밍을 검출하여도 무방하다. 이 경우에는 바늘위치 검출기(21)만 「주축각도 검출수단」으로서 기능하게 된다.

(실 절단 제어의 다른 예)

도 4에 도시된 실 절단 제어의 예에서는, 실 절단 스위치(23)에 의한 실 절단신호의 검출 후(T1), 재봉기 모터(5)가 소정 속도까지 감속하며 하위치 검출신호가 ON으로 전환된 후에(T2), 실 절단 솔레노이드(16)를 구동시키며, 실 절단수단의 캠을 동작시켜 가동 메스에 의한 왕복회동동작을 개시시킨다. 그리고, 가동 메스가 윗실을 절단하는 타이밍은, 캠의 홈 형상에 의해 일정 주축각도가 되는 타이밍(T4)으로 실행되게 되어 있다. 따라서, T4보다 이전이 되는 소정의 주축각도의 타이밍(T3)을 각도센서(22)에 의해 검출하여, 실 제거 솔레노이드(73)의 구동을 개시하는 제어를 수행한다.

그러나, 하위치 검출신호가 ON으로 전환되고 나서 소정 주축각도의 타이밍(T3)에 도달할 때까지의 경과시간은 항상 거의 일정하기 때문에, 타이밍(T3)의 검출은 각도센서(22) 대신에 예컨대 시간을 계측하기 위한 타이머에 의해 검출하여도 무방하다.

즉, 제어부(100)에 타이머를 설치하여, 하위치 검출신호의 ON이 검출되면, 타이머에 의해 시간의 계측을 개시하고, T2에서 T3에 도달할 때까지의 소정 시간이 계측되면, CPU(101)는 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류를 ON하여 와이퍼(71)의 전진회동을 실행시킨다.

이로써, 가동메스가 윗실을 절단하기 전에 와이퍼(71)를 동작위치로 전진회동시킬 수가 있다.

또한, 도 4에 나타낸 실 절단제어의 예에서는, 상위치 검출신호의 ON을 검출하면(T5), CPU(101)는 실 절단 종료각도의 도달을 각도센서(22)에 의해 검출하고 나서(T6), 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류를 OFF로 하는데, 이것도, 각도센서(22) 대신에 소정 시간의 경과를 기다리고 나서 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류를 OFF하도록 제어하여도 무방하다.

즉, 상위치 검출신호의 ON의 검출로부터 실 절단 종료각도의 도달까지의 경과시간도 대체로 일정하기 때문에, CPU(101)는 상위치 검출신호의 ON을 검출하면, 타이머에 의해 시간 계측을 개시하며 상기 경과시간이 계측되면, CPU(101)는 실 제거 솔레노이드(73)의 구동전류를 OFF하여 와이퍼(71)의 후퇴회동을 실행시킨다.

이와 같이, 실 제거 솔레노이드(73)의 ON과 OFF의 타이밍을 시간의 계측에 근거하여 수행함으로써, 각도센서(22)를 필요로 하지 않으면서도 해당 각도센서(22)를 이용하는 경우와 마찬가지의 동작제어를 실현할 수가 있다.

또한, 실 제거 솔레노이드(73)를 ON하는 시간 계측 타이밍(T3)의 시간은, 미리 메모리(102)에 기억시켜 둘 필요가 있는데, 그 타이밍은 재봉바늘(11)과 바늘판(13) 사이를 와이퍼(71)가 통과할 수 있으면서, 온도변화 및 공급전압의 저하에 따른 솔레노이드의 동작지연을 고려한 타이밍으로 하는 것이 바람직하다.

10 : 재봉기
11 : 재봉바늘
12 : 바늘대
13 : 바늘판
70 : 실 제거기구
71 : 와이퍼
73 : 실 제거 솔레노이드(구동수단)
100 : 제어부(제어수단)

Claims (3)

1. 실 절단신호의 발생에 의해 소정 시기에 동작하며 가동 메스와 고정 메스의 협동에 의해 윗실을 절단하는 실 절단수단과,
   상기 실 절단수단에 상기 실 절단신호를 발생하는 조작수단과,
   초기위치로부터 동작위치까지의 왕복동작을 수행하는 와이퍼와, 상기 와이퍼를 왕복동작시키는 구동수단을 구비하고, 상기 와이퍼의 상기 동작위치로부터 상기 초기위치로의 복귀동작시에 재봉바늘로부터 피봉제물에 걸친 윗실을 제거하고 상기 피(被)봉제물로부터 상기 윗실의 절단 단부를 빼내는 실 제거기구와,
   상기 실 제거기구의 상기 구동수단을 제어하는 제어수단과,
   상기 재봉바늘의 상하이동에 동기하여 회전하는 구동축의 소정의 회전각도를 검출하는 검출수단을 구비하는 재봉기로서,
   상기 제어수단은, 상기 실 절단신호의 발생 후, 상기 검출수단의 검출에 근거하여 상기 실 절단수단에 의해 상기 윗실이 절단되기 전에 상기 초기위치로부터 상기 동작위치로의 상기 와이퍼의 전진동작이 수행되도록 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 재봉기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어수단은, 상기 재봉바늘과 바늘판 사이를 상기 와이퍼가 통과할 수 있는 소정의 회전각도가 되고 나서, 상기 초기위치로부터 상기 동작위치로의 상기 와이퍼의 전진동작이 수행되도록 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 재봉기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 검출수단은,
   상기 재봉바늘의 하(下)위치에 상당하는 재봉기의 구동축의 회전각도에 있어서 상기 실 절단수단의 동작개시를 규정하는 하(下)위치신호를 출력하는 바늘위치 검출기와,
   상기 구동축의 각도변화를 검출하는 각도검출기 또는 시간을 계측하는 시간계측수단을 가지며,
   상기 제어수단은, 상기 바늘위치 검출기의 상기 하위치신호를 검출하고 나서, 상기 각도검출기에 의한 규정된 각도변화의 검출 또는 상기 시간계측수단에 의한 규정된 경과시간의 계측을 수행하면, 상기 와이퍼의 전진동작이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재봉기.

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