TW469313B - Sewing machine control device - Google Patents

Description

469313 五、發明說明（l ) 本發明係有關於-種可控制起動器㈣之工業用 縫紉機之控制裝置。 近年來，在工業用縫幼機中，為了將切線及回縫等縫 製動作自動化，所以於縫紉機本體裝設有一起動器。 在第1圖中’工業用縫紉機100之構造係包含有縫紉 機本體卜缝紉機馬達2、控制箱3、電源開關4、踏板5、 及操作面板6等。 如第2圖所示，縫初機本趙】係裝設有切線器起動器 11、回縫器起動器12、壓布件上昇起動器13、刮線器起動 器14等多數起動器、針桿位置感應器15，以及縫紉機上 轴角度檢測機構16。縫紉機本體1係藉多數起動器而自動 地進行切線及回縫等各種縫製動作。在此，上述各起動器 係藉電磁螺線管、氣紅等（未圖示）所構成。 縫紉機馬達2係設有一縫紉機運轉位置檢測部2 〇，該 缝幼機運轉位置檢測部20係用以於檢測縫紉機軸之運轉 位置後’將缝紉機運轉位置信號輸出於CPU40，以使之執 行缝紉機的針桿位置控制及運轉速度控制者，例如以反相 馬達或AC伺服馬達所構成。上述馬達係由於故障少無須 維修、壽命長、對工業用縫紉機1〇〇可提供舒服的作業環 境等點’所以一般都使用之。 控制箱3係内藏有微電腦（未圖示）’藉電源開關4之開 啟（on)由電源朝縫紉機馬達2供應電力。又，經縫製者（以 下稱之為操作員）藉踏板5之操作逸過一來自未圖示之踏 板感應器之輸入信號，以驅動裝設於縫紉機本體1之各起 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） ίιιιί — — —— —— — — - - I (請先閱讀背面之注意事項再續寫本頁) . --線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 ________B7__ 五、發明說明（2 ) 動器，使之執行各種縫製動作。 操作面板6係藉操作員而作各種縫製圊案等之設定。 又’藉操作員所設定之各種設定資訊係送往控制箱3。 進而，控制箱3之構造係包含有：過濾部31 '整流部 32、衝入電流限制部33、平滑部34、馬達驅動器35、dc-DC 整流器36、馬達控制部37、電源變壓器38、cpU4〇、R〇M ι 41、RAM42、起動器驅動器6〇，以及起動器電源電路8〇。 前述過遽部3 1係以電源開關4為中介，自由外部電源 所供給之電力除去雜音成份，使該業已除去雜音成份之電 力供給於整流部3 2及電源變堡器3 8。 整流部32係一使用有整流元件之橋式全波整流電路， 而以將過渡部3 1所供給之交流電流轉換成直流電流，供給 於衝入電流限制部33。 衝入電流限制部33係諸如藉電阻所構成，係一用於藉 電源開關4之開啟（on)動作起動電源時，可限制欲朝平滑 部34流入之過大電流之保護電路。 平滑部34係用以將一藉整流部32整流之直流電壓成 平滑狀態’為一波形電壓小之直流電流，並使該呈平滑狀 態之直流電壓供給於馬達驅動器35及dc_dC整流器36。 馬達驅動器3 5係按由馬達控制部3 7所輸入之馬達的 激磁時序’將由平滑部34所供給之電力供給於縫紉機馬達 2 ° DC-DC整流器3 6係用以將由平滑部34所供給之電壓 轉換成諸如+5V、+12V等控制電壓後，再供給於CPU40 本紙張尺度適时關家標準（CNS)A4規格（21Q χ视公楚）

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 及周邊機器（未圖示）。 馬達控制部37係根據由CPU40所輸入之控制信號， 生成一「馬達激磁時序信號」，將所生成之「馬達激磁時序 信號」輸出於馬達驅動器35，而可使縫紉機馬達2運轉。 電源變壓器38係用以將由過遽部31所供給之電壓轉 換成諸如AC20至30V左右之起動器驅動用之電壓，再供 給於起動器電源電路50。 CPU(Central Processing Unit)40 為一微電腦，可按藉 操作員所施行之電源開關4之開啟（〇n)動作，由r〇M41讀 出縫製動作控制程式後，再於RAM42展開。又，CPU40 係用以對應由操作面板6所輸入之圖案設定等之縫製動作 之必要的各種資料（縫製圖案資料、起動器的應答時間等） 由ROM41讀出後，再於RAM42展開。 然後’ CPU40係藉由用以顯示踏板5之按壓量之踏板 感應器之電氣信號，或由縫紉機本體I内之針桿位置感應 器1 5及缝紉機上軸角度檢測機構16所輸入之信號等，而 生成各種控制信號。 進而，CPU40係將所生成之控制信號輸出於馬達控制 部37、起動器電源電路80及起動器驅動器60，以最適當 之時序控制縫紉機馬達2之速度及停止位置，又以最適當 之狀態進行裝設於縫紉機本體1之起動器之驅動時序之控 制，以使可執行操作員所指示之縫製動作。 又，CPU40係用以判斷，由起動器電源電路80内之電 流值比較部86(第10圖）輸入「起動器故障信號」，即使該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]〇χ 297公髮） -6 - ---------------裝--- { (請先閱讀背面之注意事項再圩舄本頁) 訂. .•線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 五、發明說明（4 起動器因短路等原因而故障造成流動於起動器之電流值變 高，，可將起冑器之驅動中丨，進一步地執行用^止起 動器電源電路80之輸出等處理，而可保護起動器電源電路 8〇,同時可對操作員作一工業用縫紉機1〇〇異常之通知。 R〇M(Reac| 〇niy Memory)41係可將用以控制工業用縫 紉機100之縫製動作之縫製動作控制程式以及對起動器之 驅動時序等設定資訊、縫製圖案資料等縫製動 種資料存放其中。 之各 RAM(Random Access Memory)42 係用以於 CPU4〇 欲執 行上述程式時，形成一供由R〇M41所讀出之程式及各種 資料展開用之記憶領域者。 起動器驅動器60係將由起動器電源電路8〇所供給之 直流電壓藉由CPU40所輸入之控制信號，將電力供應於裝 設於縫紉機本體1之切線器起動器丨丨、回縫器起動器12、 壓布件上昇起動器13，及刮線器起動器14。 起動器電源電路80係用以將由電源變壓器38所供給 之交流電壓進行整流呈平滑狀態後轉換成直流電源電壓， 藉由CPU40所輸入之控制信號’而可將電力供給於起動器 驅動器60。 在第10圈中’起動器電源電路80係概略以起動器電 源整流部8丨、起動器電源平滑部82、起動器電源控制部 83、過電流檢測部85，及電流值比較部86而構成者。 起動器電源整流部8 1係一使用有整流元件之橋式全波 整流電路’係用以將由電源變壓器38所供給之交流電流轉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------裝----.L----訂---------線 f請先閱讀背面之;i意Ϋ項再填寫本頁) A； 469313 五、發明說明（ 換成直流電流，將轉換後之直流電流供給於起動器電源平 滑部82 » 起動器電源平滑部82係用以將藉起動器電源整流部 整流後之直流電壓使之呈平滑狀態，成波形電壓小之直 流電壓’而供給於起動器電源控制部83。 起動IS電源控制部83係於内部具有電晶體84，而該電 晶體84之射極係連接於起動器電源平滑部82，而集極則 係透過各起動器而連接於位於起動器驅動器6〇内多數之 電晶體61、62、63、64中之各集極。又，基極上係輸入有 來自CPU40之控制信號。 然後’在工業用缝紉機1〇〇中未發生異常情況時，則 電晶體84中之基極之由Cpu4〇所輸入之「起動器電源供 給信號」係處於開啟（on)狀態，起動器電源控制部83係供 給著電力。 過電流檢測部85係一與起動器驅動器6〇内多數電晶 體61 ' 62、63、64中各射極相連接之電阻器，其係用以檢 流動於起動器之電流，輸出於電流值比較部者β 電流值比較部86係用以比較由過電流檢測部85所輸 入之電流值及事先儲存之預定電流值Ref者。然後由過電 流檢測部85所輸入之電流值係大於前述預定電流值時，即 朝CPU40輸出一「起動器故障信號」。 又，在第10圖中，起動器驅動器60之電晶體6卜62、 63、64係各自使集極與各起動器及逆起電力吸收部7〇相 連接’而使射極與過電流檢測部85相連接。又，各電晶體 私紙張尺錢财關家標準0：NS)Ai^i^7Q_x 297 ^ 請 先 間 讀 背 面 之 意 事 項 再 步一· f裝 本 _ 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 Λ7 B； 五、發明說明（6 ) 之基極上係輸入有來自CPU40之控制信號。 然後’係错操作貝施行各種縫製動作時，使來自C p u 4 0 ' 之控制信號係輸入於相對應之電晶體中之基極，而可於相 對應之起動器供給電力。 例如’内藏於起動器驅動器60内之電晶體62之基極 上使由CPU40所輸入之「回縫器螺線管動作信號」為開啟 (on)狀態’即可使電晶體62為一開啟（on)狀態，並朝回縫 器螺線管12a供給電流，以使可執行回縫者。 又’ 一中斷供給於回缝器螺線管12a之電流，就因回 縫器螺線管12a之電感成份而發生一逆起電力，當該逆起 電力超過電晶體62之耐電壓時’因考慮到電晶體62之破 損，而藉逆起電力吸收部70吸收逆起電力，以保護電晶體 62 = 參考第11圖說明習知形態的按踏板操作之縫製開始及 回縫之動作。 在時刻t〇時，藉踏板5之起動操作而開始縫製時， CPU40就監控著由針桿位置感應器15所輸入之「針桿上 位置信號」及「針桿下位置信號」、由縫紉機上軸角度檢測 機構16所輪入之「縫紉機上軸角度檢测信號」。 此時，輸入於電晶體62中之基極之「回縫器螺線管動 作信號呈關閉（off)之狀態，沒有電流供給於回縫器螺 線管12a。 其次，在tl、t2時，使縫針下降到下位置，並發生有 第i及第2針桿下位置信號，且在用以發生第4針桿下位 本紙張尺度中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） -------------裝-----：----訂*--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 46 93 1 3 A； 五 、發明說明（ 7 r'濟部智慧財產局員工消費合作社印製 置信號之時刻t4’亦即自形成有3縫的時刻U經過 個「縫劫機上軸角度檢測㈣」發生之時間，則c 將「回縫器螺線管動作作轳 „ 6W 、 ，，λ ’、 唬」開啟（〇η)，以使回縫器螺 管 12a 開啟（onp 、' ，然後，該「回縫器螺線管動作信號」處於開啟㈣狀態 後’於用以發生第4針桿下位置信號之時刻口，亦即是自 形成有3缝之時刻t6經過b個「缝紉機上軸角度檢測信號」 發生之時間’ CPU40則將「回缝器螺線管動作信號」關閉 (off) ’以使回缝器螺線管12a關閉（〇ff)。 藉上述脈衝數a、b所給予之時間係考慮到於時刻t5 或t8中使回縫器起動器12作機械切換時該回縫器起動器 12或回縫器螺線管i2a之對應延遲而所設定者。此外上 述時刻t5、tS係對應於針桿下位置信號發生之時間。 又脈衝數a、b係配合縫紉機之特性而可於出貨時加以 設定，係存在R0M41裡，在發生有不當情況時可藉操作 員作設定的變更。 其次’在第1 2圖中係說明切線器起動器丨丨、壓布件上 昇起動器13以及刮線器起動器14之驅動。 首先，在時刻tl時’藉踏板5之操作使開啟（on)一「縫 鲂機起動信號j，就可使「壓布件上昇螺線管動作信號」為 一低（low)位準，以為壓布件下降指令而輸出之，使壓布件 上昇螺線管丨3 a關閉（o ff) ’壓布件隨即下降。 其次，在一自時刻11經過一可保證壓布腳下降在布上 之時間c之時刻t2時，令鏠紉機起動，開始縫製。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） -10- 閱 請 背 面 之 主 意 事 項 再Ϊ裝 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印？农 Λ7 ---------B7 五、發明說明（8 ) 然後，在時刻t3時，係藉腳踏踏板5而使「縫紉機起 動仏號」關閉（off) ’並於縫紉機朝縫針上位置停止之動作 中使切線器起動器丨】之螺線管！ la開啟（〇n)，執行切線動 作。 其次，於切線結束之時刻t4時，「壓布件上昇螺線桿 動作信號」成一高（high)位準，以為壓布件上昇指令而加 〜以輸出時，可使壓布件上昇螺線管Ua為開啟（〇n)狀態， 使壓布件上昇。 然後，由時刻t4迄至時間d間係禁止縫紉機之起動。 該時間d係一用以保證壓布腳上昇之時間。 又，刮線器起動器14或切線器起動器π也同樣地考 慮到機械或電氣應答時間而進行動作時序之設定。 如以上說明，各起動器上有其應答時間’ cpu4〇係將 該時間或相當於該時間之縫紉機上軸角度信號之脈衝數等 於ROM41至RAM42上展開，以進行各起動器之〇N/〇FF 切換之時序控制，或縫紉機之起動遲緩等，而使縫紉機自 動化，俾實現使之作確實的縫製動作或使操作員脫離操作 者。 惟，已知由於各起動器所具有之電氣特性之不均，或 按各機構之組裝情形及使用狀況之負載變動，將使起動器 之應答時間變化，同時並因為縫紉機之縫製環境諸如縫紉 機所使用之環境溫度的變動，也會使螺線管之電阻成份改 變’使螺線官上所流動之電流值改變，致使應答時間有變 化。另外也知曉因電源電壓之變動，造成之電源電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 裝-------訂- -------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -11 - 4 6 9 3 13 A： -------B7___ 五、發明說明（9 ) 壓有變化，同樣也會使應答時間發生變動。 以上，由於應答時間的變化而在各機構中有下列問題。 在壓布件上昇機構中，由於上述原因，使於實際使用 時’壓布件上昇螺線管之前述時間c、d變動，成比出貨之 設定還長之狀態時’如上述就會下列問題，即，乃使縫初 機於完全將布按住前起動，或在壓布件尚未完全上昇時就 起動，致使發生縫製不良，或不能取出縫製布等等c 又’在回縫器機構中之前述脈衝數a、b係按平均負載、 平均溫度等之縫紉機標準狀態，使之調整成合乎縫合 (seam) ’因此在使用時因上述原因而使應答時間有變動， 就會發生有諸如缝合不對等之虞。該不當情況係使操作員 必須將該設定值校正’且該校正作業極為棘手。 如上述’在縫紉機出貨時可完全預測到各起動器或各 機構之應答時間之變化是很難的，實際上會在應答時間加 上多餘的足量時間以加長設定來因應之，然而將應答時間 加長設定時便加長循環時間，而有使生產性降低之問題存 在。又’減少該足量時間以縮短應答時間的設定時，則成 為上述故障之主因。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之課題係於提供一種縫紉機之控制裝置，使於 / 每當縫初機的作業環境有變化時不須藉操作員作設定之變 更，又，可以最短的循環時間運轉縫紉機者。 為解決上述課題’申請專利範圍第1項之發明係一種 縫紉機控制裝置’係具有一程式記憶機構，該程式記憶機 構係記憶有縫初機控制程式，用以控制包括裝設於縫初機 12- 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公爱）

AT AT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（10 ) 上之起動器在内之電氣驅動裝置之各動作時序者；該縫初 機控制裝置係包含有： -電流檢測機構’係用以檢測前述起動器上所流動之 電流者； -時間㈣機構’係用以將由非驅動狀態開始通電時 或由驅動狀態戴斷通電時之前述起動器之動作結束時間， ^經由前述電流檢測機構所檢出之電流波形而可檢出者；及 一設定機構，係根據由該時間檢測機構所檢出之開始 通電或截斷通電時之動作結束時間，以設定前述裎式記憶 機構中所記憶之起動器或另一電氣驅動裝置之動作時序 者。 依該申請專利範圍帛i項之發明，係於一種具有程式 記憶機構之縫幼機控制裝置中，而該程式記憶機構係記憶 有縫紉機控制程式’用以控制包括裝設於縫紉機上之起動 器在内之電氣驅動裝置之各動作時序者；電流檢測機構係 — 檢測起動器上所流動之電流，時間檢測機構係藉由該電流 檢測機構所檢測之電流波形來檢測由非驅動狀態開始通電 時之起動器之驅動動作結束時間，或由驅動狀態_斷通電 時之起動器之開放結束時間，據此，以設定程式記憶機構 内所記憶之起動器或接續於該起動器之動作之另一電氣驅 動機構之動作時序者。 因此藉將於起動器之驅動或開放動作時所檢出之起動 器之實際動作結束時間活用於該起動器之動作或接續於該 起動器之動作之另一電氣驅動機構之動作之控制，可以 本紙張尺錢用中關家標準（CNS)A4規格⑵ο X 297__公釐） 13 -------------裝----------訂---------線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 469313 A7 B7 五、發明說明（11 短的循環時間運轉縫紉機’且可使缝紉機之運轉率提昇者。 申請專利範圍第2項之發明係於申請專利範圍第〗項 之縫紉機控制裝置中，其係並包含有： 一應答時間計測機構，藉由前述起動器之開始通電或 截斷通電到藉前述時間檢測機構所檢出之動作結束時間為 止之時間’以計測前述起動器之應答時間者； 一應答時間記憶機構，係用以記憶由該應答時間計測 機構所測出之前述應答時間者；及 訂 一變更機構，係用以比較該應答時間記憶機構所記憶 之應答時間及藉前述應答時間計測機構而重新檢出之應答 時間’當差距超過預定值時，係將前述應答時間記憶機構 中所記憶之數值變更成重新檢出之值者。 依該申請專利範圍第2項之發明，係將起動器之㈣ 或開放動作時所檢出之起動器之應答時間活用於下―次起 線 動器的動作’或接續於該起動器之動作之另一電氣驅動機 構之動作之控制，就可在每次諸如機構負荷變動、室溫變 化以及電壓變化等般作業環境有變化時，不須藉搡作員作 設定之變更’ X ’可以最短之循環時間運轉縫纺機，因此 可將縫紉機之運轉率提昇者。 2 定 用 依申請專利範圍第3項之發明，在奶由A主击 $心货月’係於申清專利範圍第 項之縫动機控制裝置中，斜办$ & ,， 置h測機構係用以檢出預 之針位置’且將該針位置ρ_山 置乜號輸出，回縫器用起動器係爪 以驅動用以將縫紉機之送布方 延轉之回縫機構，回縫設 疋4係用以設定回縫之針數， <釺數自動0縫機構係用以使形成 本紙張尺度適财ϋ家標準（CNS)A4規·^·^挪公^ -14- 五、發明說明（12 ) 由回縫設定部所設定之針數，根據由前述針位置檢出機構 所輸出之針位置信號及前述起動器應答時間記憶機構中所 記憶之前述回縫器用起動器之應答時間，以設定前述回縫 器用起動器之驅動或開放之至少一者之時序，俾使之執行 回縫者。 ί_U_ , 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 因此，藉將回缝器用起動器之應答時間活用於下一次 的回縫器起動器之動作的控制，而可作隨機構負載變動、 溫度變化及電壓變化等環境變化之時序校正等控制，不須 藉操作員進行麻煩的設定變更，可始終提供良好的縫合者。 依申请專利範圍第4項之發明，係於申請專利範圍第！ 項之縫紉機控制裝置中，壓布件用起動器係用以驅動可使 壓布件作上昇或下降動作之壓布件上昇機構，縫纫機主轴 馬達起動機構係用以根據由前述時間檢測機構所檢出之前 述壓布件用起動器之動作結束時間，而設定前述壓布件結 束下降動作後之前述電氣驅動機構之縫紉機主軸馬達之起 動時序者。 因此，藉將壓布件用起動器之應答時間活用於縫紉機 主軸馬達之起動控制，不致發生有藉操作員進行麻煩的設 定變更，且可進行隨機構負載變動、溫度變化及電壓變化 等環境變化之時序校正等控制。 又，在壓布件結束下降動作後縫紉機主軸馬達才起 動’因此在將布完全壓住前不會有缝紉機運轉引起縫製不 良等情況發生，而可執行更加確實的缝製動作。 依申請專利範圍第5項之發明，係於申請專利範圍第i 本紙張巾關家縣（CNS：)A4 _⑵^ χ 297公髪- 4 6 9 3 13 A7 _______B7 五、發明說明（I3 ) 項之縫紉機控制裝置中，壓布件用起動器係用以駆動可使 壓布件上昇或下降之壓布件上昇機構，起動禁止機構係用 以禁止縫紉機下一次的起動者，即迄至檢出前述壓布件用 起動器之驅動結束時間為止之期間内係禁止縫紉機作下一 次之起動。 因此’在縫製結束後，壓布件上昇動作中不小心踩踏 到縫紉機踏板，縫紉機也不會起動，而可防範針穿過结束 縫製之布而無法取出之問題的發生，可進行更加確實的縫 製工作。 圖式簡單說明 第1圖係用以顯示習知之工業用縫紉機100之主要構 成之外觀圖。 第2圖係用以顯示第1圖中所示之控制箱3之構成之 電路圖。 第3圖係用以顯示本實施例中之起動器電源電路5〇之 構造之電路圖。 第4圖係顯示本實施例中驅動（on)起動器之螺線管 時*其起動器電流之波形圖。 第5圖係顯示本實施例中關閉（off)起動器之螺線管 時，其起動器電流之波形圖。 第6圖係顯示本實施例中驅動（on)壓布件上昇螺線管 13a時，CPU40之時間檢測處理之流程圖。 第7(a)、7(b)圖係顯示本實施例中壓布件上昇螺線管 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 ft 之 注 意 事 項 再 ;广， % 裝 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 16 板濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 _______B:___ __五、發明說明（14 ) 13a在驅動時，時間檢測處理之時序流程圖。 第8圖係用以顯示將回缝器螺線管起動（〇n)時，cpu4〇 之應答延遲時間計測處理之流程圖。 第9囷係用以顯示於開始回縫動作中，回縫器螺線管 12a之驅動例之時序流程圖。 第1〇圖係顯示第2圖所示之習知之起動器電源電路8〇 及起動器驅動器60之詳細電路圖。 mm. 第11圖係顯示習知之回縫器螺線管I2a之動作圖；（a) 係一用以顯示回縫器螺線管】2a之動作時序之時序流程； 而（b)則是顯示根據回縫之實際縫製之圖。 第12圖係顯示習知之壓布件上昇螺線管Ua之動作時 序之時序流程圖。 圖中標號對照表 縫紉機本體 控制箱 踏板 切線器起動器 回縫器起動器 壓布件上昇起動器 到線器起動器 針桿位置感應器 --------------裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 100 ... …·工業用縫紉機 I ‘· 2...... …縫紉機馬達 3... 4...... …電源開關 5 ... 6...... …操作面板 11 . 11a... …切線器螺線管 12 . 12a ... …回鏠器螺線管 13 . 13a ... …壓布件上昇螺線管 14 . 14a，··, •刮線器螺線管 15 縫紉機上軸角度檢測機構 縫紉機運轉位置檢測部 -線- I ί I I . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ui

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 31....... .過渡部 飞？ ....整流部 33....... •衝入電流限制部 λ4 ....平滑部 3 5 -馬達驅動器 36 .......DC-DC整流器 37....... .馬達控制部 38 .......電源變壓器 40...... .CPU 41 .......ROM 42...... • RAM 50 .......起動器電源電路 51...... 起動器電源整流部 52 .......起動器電源平滑部 53...... •起動器電流檢測部 54 .......起動器電源控制邹 54a____ ..電晶體 55 .......放大部 56...... • •A/D轉換部 60 ......起動器驅動器 61,62,63,64.......電晶體 70 .......逆起電力吸收部 80...... .•起動器電源電路 81 .......起動器電源整流部 82...... ..起動器電源平滑部 83 .......起動器電源控制部 84...... ••電晶體 85 .......過電流檢測部 86...... ·.電流值比較部 本發明之實施形態 以下’參照第3圖至第9圊，詳細說明本發明之實施 形態。 此外，針對與示於第1圖及第2圖之習知形態同一構 件係省略其圊示及說明，同時採用同一標號進行說明。 與習知之工業用縫紉機100之相異點係於控制箱3内 之起動器電源電路50。 在第3囷中’起動器電源電路5〇係包含有起動 本紙張尺度適用中國國家標準（⑽‘規格（2]〇 x撕公髮） 18 A7 B7 經 濟- 部 智 慧- 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（16 整流部5 1、起動器電源平滑部52、起動器電流檢測部53、 起動器電源控制部54、放大部55、及A/D轉換部56。 起動器電源整流部5 1係一使用有整流元件之橋式全波 整流電路’係用以將電源變壓器38所供給之交流電流轉換 成直流電流者。 起動器電源平滑部52，係用以使藉起動器電源整流部 5 1整流之直流電壓呈平滑狀態，使之為一波形電壓小之直 流電壓者。 起動器電流檢測部53，係用以檢測起動器上流動之起 動β電流，且將一用以顯示一與該電流值成比例之電壓值 之類比信號一「起動器電流檢測信號」輸出於放大部55。 起動器電源控制部54，係於内部具有電晶體54a，該 電晶體54a之射極係連接於起動器電流檢測部53，而集極 則係以各起動器之螺線管為中介而與起動器驅動器6〇内 之各電晶體61、62、63、64之各集極相連線。又，在基極 係輸入有來自CPU40之控制信號。 然後，在工業用縫紉機100中未發生異常情況時，則 對電晶體54a中之基極輸入一處於開啟（〇n)狀態之「起動 器電源供給信號」，使起動器電源控制部54對各起動器供 給電力。 放大部5 5 ’係用以將由起動器電流檢測部5 3所輸入之 「起動器電流檢測信號」差動放大到可作A/D轉換之位準 後，再朝A/D轉換部56輸出者。 A/D轉換部56,係用以將放大信號轉換成數位信號後 ^ * I I--r I------1---線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 469313 A7 --- --B7___ 五、發明說明（17 ) 再朝CPU40輪出者。 參考第4圈，說明位於CPU4〇内之時間檢測機構而令 螺線管在開啟（on)狀態時之各時序檢測。 首先’在時刻U時，藉CPU4〇以開啟（〇n)起動器驅動 佗號，就於螺線官開始有電流流動。同時，係監控 著由A/D轉換部56輸入之數位信號_「起動器電流檢測 信號」。 起動器係包括有電感成份，因此電流值可逐漸增加， 在時刻t2時，起動器開始作動。隨著螺線管之插棒式鐵心 (未圖示）之移動，而發生有一逆起電力，使電流值暫時減 少。在此，藉位於CPU4〇之時間檢測機構，而檢出一電流 值由增加朝減少變化之時刻t2，以為點A « 然後’時刻t3，係於起動器之動作一結束時，電流值 會再度上昇。在此’藉前述時間檢測機構，而檢出一電流 值由減少朝增加變化之時刻t3，以為點B，也就是驅動動 作結束時間。 進而’在時刻t5時，係於電流值增加到按起動器之電 阻值所限制之電流值時，電流值即呈—飽和狀態。在此， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉前述時間檢測機構’而檢出一電流值飽和之時刻t5，以 為點C。 則述時間檢測機構係檢測實際的起動器由非驅動狀況 開始通電時之驅動動作結束時間之點B，而CPU40係根據 該檢測值’經過一保存於RAM42之足量時間α (秒）後，依 該動作結束時序，而設定ROM41中所記憶之該起動器或 本紙張纽@^?yCNS)A4規格（210_ 297公釐） •20- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A： B7 .^ --- ' -- 五、發明說明（is ) 接續著該起動器之動作之另一電氣驅動裝置之動作時序。 參考第5圖，說明位於CPLMO内之時間檢測機構之螺 線管在關閉（off)狀態時之各時序的檢測。 首先，在時刻tl時，藉CPU40關閉起動器驅動信號， 即中斷電力朝起動器之供給。同時，CPU40係監控數位信 號之起動器電流檢測信號。 截斷電力供給後，由於起動器之電感成份，可使電流 _ 暫時繼續流動’由逆起電力吸收部70通過起動器電流檢測 部53回流。 然後，電流值逐漸減少，在時刻t2時，起動器開始作 回復動作，即隨著螺線管鐵心的移動，而發生一逆起電力， 使電流值一下子增加。在此，CPU40内之前述時間檢測機 構係檢出一電流值由減少朝增加變化之時刻t2，以為點D。 其-入’在時刻t3時，起動器之回復動作—結束，則使 電流值再度減少。在此’前述時間檢測機構係檢出一電流 • 值由增加朝減少變化之時刻t3，以為點E(開放動作結束時 間）。 然後’電流值進一步地減少，變成〇。 該時間檢測機構係檢出實際的起動器由驅動狀態到通 電中斷時之開放動作結束時間之點E，隨後CPU40，係經 過一於RAM42中所存放之足量時間泠（粆）後，就設定 ROM41中所記憶之該起動器，或接續於該起動器之動作之 另一電氣驅動裝置之動作時序。 又，如上述之動作結束判定係針對縫紉機上所裝設之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗ϋ X 297公爱_ -21 -------------裝-------訂---------線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 469313 A7 -------- B：___ 五、發明說明（19) 起動益中衝程大、動作昧鬥&丄 ’ a1也大之壓布件用起動器或回縫 器起動器施行時，這些起動器係對於環境之應答時間之變 動也大，因此在循環時間的縮短及縫製品質之提昇上也特 別有效。 其次’參考第6圖’例如說明開啟壓布件上昇螺線管 13a時，其應答時間之計測處理。 首先開啟（〇n)壓布件上昇螺線管na(步驟si)。 其-入’ CPU40係判別起動器電流之電流值是否有增加 (步驟S2)，電流值有增加時（步驟S2 ;是），咖4〇判別電 流值是否大於預定之所定值（步驟S3)。 在此，電流值大於預定值時（步驟S3;是），cpu4〇就 判斷為壓布件上昇起動器3故障，停止朝起動器電源電路 50輸出（步驟S4) ’結束處理。又，電流值未達預定值時（步 驟S3 ;否）’回到步驟S2。 又，在步驟S2中，起動器電流之電流值未增加時（步 驟S2，否），CPU40係檢出_點A(步驟S5) t判別起動器 電流之電流值是否有減少（步驟S6)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此’起動盗電流之電流值有減少時（步驟S 6 ;是）， 即反覆施行步驟S6，又，起動器電流之電流值未減少時（步 驟S6，否），CPU40即檢出一點B(步驟S7)。 接著，CPU40係計時一足量時間α (秒）（步驟S8)。 然後，CPU40係經計時結東而作起動器動作結東之判 定（步驟S9)，結東處理β 第7(a)圖係一用以顯示於開啟（〇η)起動器時使壓布件 22- 本纸張尺度適用中國國家櫺準（CJsJS)A4規格（21〇χ 297公釐） 五、發明說明（20 ) A7 __B7__ 上昇之縫紉機中’時間檢測處理之時序流程圖。 在第7(a)圖之時刻11時’經由操作員之倒踩踏板之操 作所施行之切線指令，使關閉「縫紉機起動信號」，開始執 行切線<= 然後，在時刻t2時，藉切線之結束而完成縫製程序。 接著，在時刻t3時’「壓布件上昇螺線管動作信號」 係於開啟（on)狀態，使壓布件上昇機構作動。 然後，在時刻t4時，藉CPlj4〇之時間檢測機構，而檢 出一表示驅動動作結束時間之點B。 其次’在由點B經過之足量時間α (秒）之時刻ί5時， 變成程序結束’可進行缝紉機下次的起動。 如此’ CPU40之時間檢測機構係在各起動器（螺線管） 於開啟狀態時，可各檢測各起動器之動作結束時間，以於 每次開啟起動器時，可檢測實際的起動器之動作結束時 間，因此可對各機構之負載變動或環境變化進行控制。 - 又’第7(b)圖係一顯示使起動器通電時壓布件下降之 縫紉機中時間檢測處理之時序流程。 在第7(b)之時刻tl時，操作員係將縫製物擺設於縫紉 機上，經由操作員之正踩踏板，使開啟「縫紉機起動信號」， 就使壓布件上昇螺線管動作信號J處於開啟（⑻狀態， 使壓布件上什機構將壓布件下降。 然後，在時刻t2時’藉CPU40之時間檢測機構，而檢 出一表不驅動動作結束時間之點B。 …i後在由點B經過一足量時間α (秒）之時刻t3時， X 297公釐） -------------裝 ----：-1 1— 訂--------.線 (請先間讀背面之汊急事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧_ 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 -23 - 4 6 9 3 1 3 ^ A7 B7 ---1 1------------ 五、發明說明（21 ) 使縫紉機開始運轉。 其次，參考第8圖’說明開啟回縫器螺線管i2a時， 起動器之應答時間之計測處理。 首先，回縫器螺線管12a -開啟（步驟S21)，CPU40就 開始計時（步驟S22)。 接著，CPU40係判別起動器電流之電流值是否有增加 (步驟S23)，電流值有增加時（步驟S23 ;是），CPU40係判 別電流值是否大於預定值（步驟S24)。 在此，電流值大於預定值時（步驟S24 ;是），CPU40係 判斷回縫器起動器12故障，令起動器電源電路5〇停止輪 出（步驟S25)’結束處理。又，電流值未達預定值時（步驟 S24 ;否），回到步驟S23。 又’在步驟S23中，起動器電流之電流值未增加時（步 驟S23 ;否），CPU40即檢出一點a(步驟S26)，並作起動 器電流之電流值是否有減少之判別（步驟S27)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5^ 在此’起動器電流之電流值有減少時（步驟S 2 7 ;是）， 即反覆執行步驟S27，又，起動器電流之電流值未減少時 (步驟S27 ;否）’ CPU40即檢出一點B(步驟S28)，確定應 答時間之計時時間B(秒）（步驟S29)。 接著，CPU40係判別時間B與時間T〇n間之差的絕對 值Χ(毫秒）疋否大於預疋之所定值Υ(毫秒）（步驟S30)。 在此，時間Ton係指：前一次開啟螺線管時之應答時 間’或處於平均負載及溫度環境之標準狀態之應答時間， 係與預定值（毫秒）同樣地記憶於RAM42内。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 24- Λ7 Λ7

五、發明說明（22 ) ’’乂後，時間B與時間Ton之差之絕對值χ(毫秒）大於 預定值Y(毫秒）時（步驟S30;是），即判斷該機構中已有負 載變動或册度變動等之環境變化，則1刻將時間 文寫成時間B，又改寫前述校正脈衝數&(步驟S3丨）， 結束處理。又，時間B與時間τ〇η之差之絕對值χ小於預 定值Υ時（步驟S3〇 ;否），結束處理。 在此，a’係一用以校正相當於時間B與時間τ〇η間之 差χ(毫秒）之脈衝數者’當Β<τ〇η時，例如可藉下式（】） 求3’值。 「a’ = X(毫秒）/(縫紉機速度*每】運轉之縫紉機上軸角 度檢測信號之脈衝數）+ a」 ...........式 又，當B>T〇n時，例如可藉下式（2)求a，值。 「a’ = — X(毫秒）/(縫紉機速度*每！運轉之縫紉機上軸 角度檢測信號之脈衝數）+ a」 ...........式 藉以上的控制，記憶在RAM42内之時間τ〇η係記錄有 實際的應答時間，又，校正脈衝數a也記錄有對應於實際 的應答時間之數據，應用於下一次之控制。依此，起動器 之應答時間變慢時，脈衝數就變小，可提早使螺線管開啟 (on) ’而應答時間變快時，則使脈衝數變大，延遲開啟（〇n) 螺線官’以可控制回縫機構，俾使回縫之縫製始終對入者 其次，參考第9圖，說明回縫器起動器ι2之回縫器螺 線管12 a之動作。 在時刻11時’自由開始縫製所設定之針數（在實施例中 為4針）之前1針的針桿下位置信號開始計算縫匆機上轴角 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 裝---------訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經- 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 25- 4 6 9 3 Ί 3 A： ------__Β7______ 五、發明說明（23 ) 度檢測信號之脈衝數》 然後’在由時刻11計算保存於RAM42之校正脈衝數a 之時刻t2時’ CPU40係開啟「回縫器螺線管動作信號」， 使回缝機構動作。 接著，在時刻t3時，藉CPU40之起動器應答時間計測 機構’而計測由時刻t2到點B之時間（應答時間B)。在此， 應答時間B及時間Ton之差之絕對值係與raM42内所保 存之預疋值相比’其差大於預定值時，即改寫RAM42内 之Ton及校正脈衝數a» 然後’在時刻t4時’在回縫機構開始動作後，由所設 定之針數（諸如4針）之前1針之針桿下位置信號開始計算 縫紉機上軸角度檢測信號之脈衝數。 進而，在由時刻t4經過一保存於raM42之校正脈衝 數b分鐘的時間之時刻t5時，cPU4〇係關閉「回縫器螺線 管動作信號」’使回縫機構回復動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如以上說明，CPU40係，「起動器驅動信號」自開啟（〇n) 開始之起動器應答時間與RAM42内所記憶之時間τ〇η間 之差大於預定值時，可視為機構負載變動、室溫變化及電 壓變化等般作業環境有變化，而改寫RAM42内之預定值， 以應用於下一次之起動器之動作，或接續於該起動器之動 作之另一電氣驅動裝置之動作之控制。再者，在作業環境 每次變化時不須藉操作員作設定的變更，又’可以最短的 循環時間運轉縫紉機，可使縫紉機之運轉率提昇。 此外，在本實施形態中係說明—般工業用縫紉機之壓 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） ^ ------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B： 五、發明說明（24 布件上昇機構及回縫機構，也可適用於包括家庭用縫紉機 在内之各種縫紉機中使用有起動器（螺線管）之機構。 又，在工業用縫紉機中係可對具體之細部構造作適當 的改變。諸如在第3圖，係將起動器電流檢測部53配置於 起動器電源平滑部52及起動器電源控制部54間，但只要 是可檢測起動器電流的場所，都可配置之。 又，在刖述說明中，係以一般縫紉機為例，因此不會 同時驅動各起動器，可藉一起動器電流檢測部53檢測全部 的起動器之電流’當然也可在每—起動器設置電流檢測部。 【發明之效果】 依申請專利範US!項之發明，係可將_器之驅動 或開放動作時所檢出之起動器之動作結束時間活用於起動 器之動作或接續於該起動器之動作m氣驅動裝置之 動作之控制，因此可以最短的循環時間運轉縫切機，提昇 縫紉機之運轉率。 依申請專利範圍第2項之發明，係可將起動器之驅動 或開放動料所計關之起動器的應答㈣活用於下一次 的起動器之動作或接續於該起動器之動作之另一電氣驅動 裝置之動作之控制’因此不須在每次諸如機構負載變動、 室溫變化及電壓變化等作業環境有變化時藉操作員作設定 之變更’ X，可以最短的循環時間運轉縫紉機，提昇縫紉 機之運轉率。 依申請專利範圍第3項之發明，可使回縫器起動器之 應答時間活用於下一次的回縫器起動器之動作

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 469313 五、發明說明（25 可對依隨著機構負載變動、室溫變化及電壓變化等作業環 竟之變化之時序校正等進行控制，不會發生要藉操作員執 行麻煩的設定變更，可提供一始終漂亮的鏠製工作。 依申請專利範圍第4項之發明，可將壓布件用起動器 之動作結束時間活用於縫紉機主軸馬達之起動控制’因此 不會發生要藉操作員執行麻煩的設定變更，可對機構負載 變動 '室溫變化及電壓變化等作業環境有變化之時序校正 等進行控制。 又’麼布件完成下降動作後才起動縫鲂機主軸馬達， 因此不會發生有尚未完全壓到布之前縫紉機就會運轉引起 缝製不良之情形，可執行—更加確實的縫製動作。 依申請專利範圍第5項之發明，到壓布件上昇結束為 止禁止缝幼機下一次的起動，因此即使在壓布件上昇動作 不小心踩踏到踏板，縫紉機也無法起動，因此可防範針穿 過縫製結束之布而無法取出等問題的發生，可進行一更加 確實之縫製。 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）

Claims (1)

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   申請專利範圍 2. 一種縫紉機控制裝置， 係具有一程式記憶機構，該程 式記憶機構係記憶有缝細秘_ ^ 縫 '，刀機控制程式，用以控制包括 裝S又於縫初機上之趣翻堪+ ^ 趣動杰在内之電氣驅動裝置之各動 作時序者；該縫紉機控制裝置係包含有： 電巟檢測機構’係用以檢測前述起動器上所流 動之電流者； 時間檢測機構’係用以將由非驅動狀態開始通 電時或由驅動狀態截斷通電時之前述起動器之動作 、=束夺門，.至由則述電流檢測機構所檢出之電流波形 而可檢出者；及 没定機構，係根據由該時間檢測機構所檢出之 開始通電或截斷通電時之動作結束時間，以設定前述 程式記憶機構中所記憶之起動器或另一電氣驅動裝 置之動作時序者。 如申請專利範圍第丨項之縫紉機控制裝置，其係並包 含有： 應答時間計測機構，藉由前述起動器之開始通 電或載斷通電到藉前述時間檢測機構所檢出之動作 結束時間為止之時間，以計測前述起動器之應答時間 者； 一應答時間記憶機構，係用以記憶由該應答時間 計測機構所測出之前述應答時間者；及 一變更機構，係用以比較該應答時間記憶機構所 記憶之應答時間及藉前述應答時間計測機構而重新 — — — — — — — — — — I! — — — —— — II ^ illllli IJ i ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 六、申請專利範圍 AS B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 檢出之應答時間，冬* 差距超過預定值時，係將前述應 答時間記憶機檨φ ^ 飛攝中所記憶之數值變更成重新檢出之 值者。 如申4專利耗圍第2項之縫初機控制裝置，其係並包 含有： 針位置檢測機構，係用以檢測預定之針位置， 將針位置信號輸出者； 回縫用起動器，係用以驅動一可使縫紉機之 送布方向逆向行進之回縫機構者； 一回縫設定部’係用以設定回縫之針數者；及 自動回縫機構，係用以使形成回縫設定部所設 定之針數者，根據由前述針位置檢測機構所輪出之針 位置信號及於前述起動器應答時間記憶機構中所記 憶之則述回縫器用起動器之應答時間，以設定前述回 縫器用起動器之驅動或開放之至少任一狀態之時 序’俾以執行回縫者。 4.如申请專利範圍第1項之縫紉機控制裝置，其係並包 含有： 一壓布件用起動器，係用以驅動壓布件上昇機構 者，該壓布件上昇機構係用以使壓布件於通電後下 降，而於截斷通電時則使該壓布件上昇者；及 一縫紉機主軸馬達起動機構，係用以根據由前述 時間檢測機構所檢出之前述壓布件用起動器之動作 結束時間，而設定前述壓布件結束下降動作後之前述 3. -------------裝— c請先閱讀背面之汪意事項再填寫本頁) >' •線 -30- 申靖專 利範圍 2氣驅動機構之縫紉機主軸馬達之起動時序者。 申凊專利範圍第1項之縫紉機控制裝置，其係並包 含有： —壓布件用起動器，係用以驅動壓布件上昇機 該£布件上昇機構係用以使壓布件於通電後下 降，而於截斷通電時則使壓布件上昇者；及 、—起動禁止機構，係用以禁止縫紉機下一次的起 動者，即，由前述壓布件用起動器開始通電迄至藉前 吨時間檢測機構檢出前述壓布件用起動器之驅動結 束時間為止之期間内禁止縫紉機作下一次之起動者。 --- - ----------Λ--------訂·--------線 - (請先閱讀背面之;1意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ297公釐） •31 ·