TWI443241B

TWI443241B - Automatic sewing of sewing machines

Info

Publication number: TWI443241B
Application number: TW097140939A
Authority: TW
Inventors: Hiroyuki Kazehare
Original assignee: Juki Kk
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2014-07-01
Also published as: CN101429708B; JP2009112501A; KR101508636B1; CN101429708A; TW200938680A; KR20090046732A

Description

自動縫製縫紉機

發明領域

本發明係關於相對於縫針之上下動位置使縫製物水平移動，於縫製物形成預定形狀之縫跡的自動縫製縫紉機。

發明背景

先前，已知有相對於縫針之上下動位置，一面使保持布之保持構件於水平方向上移動，一面於布形成預定形狀之縫跡之自動縫製縫紉機。作為自動縫製縫紉機之一形態，係具備移動機構，該移動機構係設置有向於該水平面上垂直之二方向(X軸方向、Y軸方向)各方向驅動之馬達(X軸馬達、Y軸馬達)。

一般而言，該自動縫製縫紉機係使移動機構移動於縫針未刺入縫製物之相位、即針上升、從縫製物拔出後至下回針下降刺入縫製物之前的期間。通常，因為配合使縫製物以一定間隔移動之送布間距來決定縫製之最高速度之上限值，故只要於該限制值內，縫製物之移動受到控制，可於前述縫針未刺入縫製物之期間完成移動機構之移動。又，已知有為修正移動機構之啟動延遲，加快至啟動為止之時間地輸出移動指令之縫紉機。

於前述移動機構之動作時點偏離時，有於縫製物之移動開始前縫針未從縫製物拔出，而於縫針刺入縫製物之狀態下縫製物開始移動之情形，因此縫針被移動之縫製物拉扯而以彎曲之狀態下降，產生所謂針偏移，藉此無法藉由旋梭捕捉針線循環，有產生所謂跳針、或縫針與縫紉機零件卡合而損傷針尖、破壞胚布之纖維之情形。又，於縫針刺入縫製物之狀態下縫製物開始移動，藉此縫針對縫製物之貫通孔變大、殘留痕跡，或縫跡位置偏移而使商品品質下降。

因此，例如如專利文獻1所揭示，已知有一種縫紉機，其為使縫紉機之主軸旋轉速度為高速時及低速時移動移動機構之時點不偏移，而藉由檢出縫紉機之主軸旋轉速度，並依照該旋轉速度改變開始移動機構之移動的主軸相位，以防止針偏移。

[專利文獻1]日本特開2000-279666號公報

專利文獻1之縫紉機係配合縫紉機之主軸旋轉速度，僅改變移動機構之移動開始時點。然而，變更前述移動機構之保持縫製物之保持構件(壓布腳)時，由於移動機構整體之重量改變，故加速度改變，因此產生向移動機構之驅動馬達之移動指令後至移動機構開始動作之時間產生改變，移動機構達到所指令之移動量後至停止之時間產生改變。

由此，至停止之時間變得比前述壓布腳變更前長時，會有於針刺入縫製物後移動機構移動，而產生針偏移。又，自產生移動指令至開始動作之時間變得比前述壓布腳變更前短時，會有於針完全拔出縫製物之前移動機構移動，而產生針偏移。因此，專利文獻1中亦產生與先前相同之問題。

又，先前之縫紉機，於無縫製實例之新的條件(改變縫製圖案或壓布腳等)之情形，是否能獲得良好的縫製品質，未進行試縫則無法判斷。

再者，雖然可僅藉由進行試縫之縫製物及縫針獲得用以解決問題之資訊，但一改變縫紉機之旋轉速度等條件就必須反覆進行多次試縫，降低生產效率。又，存在每次試縫就產生縫製物之不良品，花費伴隨縫製不良之縫製物之廢棄成本。

本發明之目的係提供一種自動縫製縫紉機，其可將用以解決自動縫製縫紉機之針桿動作時點與移動機構之應答狀態對縫製品質之影響的問題之有效資訊提供給操作者，進而將伴隨自動縫製縫紉機之縫製速度降低所造成之生產性下降抑制於最小限度。

申請專利範圍第1項之發明係一種自動縫製縫紉機，其具備：針桿，係安裝縫針並連動於主軸之旋轉而上下動；移動機構，係在與該針桿之上下動方向垂直之水平面上移動縫製物；縫紉機馬達，係使前述主軸旋轉；驅動用馬達，係驅動前述移動機構；控制機構，係控制前述驅動用馬達；及第1記憶機構，係記憶包含施予前述縫製物之縫跡之縫距、針數及前述主軸之旋轉速度之縫製資料；並根據前述縫製資料之縫距、針數及前述主軸之旋轉速度使前述針桿及前述移動機構動作，藉此進行縫製者，其特徵在於具備：第1檢出機構，係檢出前述主軸之旋轉角度；第2檢出機構，係檢出前述移動機構之位置；第2記憶機構，係記憶根據前述縫製資料之前述移動機構之位置指令驅動前述移動機構時，每隔預定時間藉由前述第1檢出機構所檢出之主軸旋轉角度及藉由前述第2檢出機構所檢出之移動機構位置；動作時間算出機構，係由記憶於前述第2記憶機構之前述移動機構位置算出前述移動機構之動作所需時間；速度算出機構，係根據藉由前述動作時間算出機構之動作所需時間之算出結果，算出縫紉機馬達之旋轉速度；動作開始角度算出機構，係根據前述動作時間算出機構之動作所需時間的算出結果，算出移動機構之動作開始角度；及縫製控制機構，係於根據前述縫製資料之縫距、針數及前述主軸之旋轉速度使前述針桿及前述移動機構動作時，根據之前基於前述縫製資料驅動縫紉機時所得到之前述速度算出機構之縫紉機馬達之旋轉速度的算出結果、及之前基於前述縫製資料驅動縫紉機時所得到之前述動作開始角度算出機構之移動機構之動作開始角度的算出結果，使前述縫紉機馬達驅動。

再者，所謂「移動機構之動作開始角度」係指移動機構開始動作時之主軸之旋轉角度。

申請專利範圍第2項之發明係於申請專利範圍第1項之自動縫製縫紉機中，包含可使如下者對應顯示之顯示機構，即：根據藉由前述速度算出機構所算出之縫紉機馬達之旋轉速度的每預定時間之針桿之上下動位置、根據藉由前述動作時間算出機構所算出之前述移動機構之動作所需時間的每預定時間之移動機構之位置、及藉由動作開始角度算出機構之移動機構之動作開始角度。

申請專利範圍第3項之發明係於申請專利範圍第1項或第2項之自動縫製縫紉機中，包含可與外部計算機連接之介面；且藉由前述動作時間算出機構之前述移動機構之動作所需時間的算出、藉由前述速度算出機構之前述縫紉機馬達之旋轉速度的算出、及藉由前述動作開始角度算出機構之前述移動機構之動作開始角度的算出係藉由經由前述介面連接之前述外部計算機進行。

根據申請專利範圍第1項之發明，係根據動作時間算出機構所算出之各針的移動機構之動作所需時間，算出速度算出機構相對該時間之適當的縫紉機馬達之旋轉速度、即縫製速度。再者，藉由動作時間算出機構之移動機構之動作時間的算出及藉由速度算出機構之縫紉機馬達之旋轉速度的算出，係在進行縫製資料之縫製作業之前進行。又，每預定時間第1檢出機構及第2檢出機構所檢出之前述主軸之旋轉角度及移動機構之位置、以及動作時間算出機構、速度算出機構及動作開始角度算出機構之算出結果，記憶於第2記憶機構。因此，於一度進行縫製資料之縫製作業之後，依照進行該縫製資料之縫製作業時記憶於第2記憶機構之移動機構之動作時間及縫紉機馬達之旋轉速度進行縫製作業時，可消除移動機構於針從縫製物拔出前之時點動作或於針刺入縫製物後之時點動作而產生針偏移。藉此，可消除因移動機構於針從縫製物拔出前之時點動作之針偏移，而使縫製惡化或縫針對縫製物之貫通孔之擴大、縫跡之位置偏移等之縫製品質惡化之問題。因此，縫製品質提高。此外，可解決因移動機構於針刺入縫製物後之時點動作之針偏移而使縫針彎曲之問題。因此，縫紉機之可靠性提高。

又，如上所述藉由動作開始角度算出機構及速度算出機構，自動地算出對應於縫製物之移動的適當的縫紉機馬達之旋轉速度及移動機構之動作開始角度，記憶於第2記憶機構。藉此，可自動地進行縫紉機之縫製速度之設定及移動機構之動作開始角度，可解決先前技術中操作者以手動調降縫紉機之縫製速度而使因對應之移動機構之送布產生縫製品質問題之針偏移。因此，與先前相比，可非常容易且確實地進行防止針偏移之縫製速度之設定及移動機構之動作開始角度。又，可解決以下問題，即關於因移動機構之送布所產生之縫製品質問題之針偏移，先前技術中由於對操作者未給予任何縫紉機之針桿動作時點及移動機構之應答狀態而無法發現有效的解決方法，對策方法亦僅有改變縫紉機之旋轉速度，因此可使縫紉機之可靠性提高。此外，因為自動進行算出適當的縫製速度，故可解決先前技術中至發現適於縫製之縫製速度為止必須使縫紉機多次動作，相當費時之問題，可縮短縫製作業之準備時間，提升作業效率。此外，可減少先前技術中至發現適當的縫製速度為止所進行之縫紉機試縫時所產生之針彎曲或縫製物之廢棄的成本。又，第2記憶機構每預定時間記憶藉由第2檢出機構所檢出之移動機構之位置。藉此，可於縫製資料之縫製作業結束後藉由動作時間算出機構算出移動機構之動作時間。即，動作時間算出機構不需要對第2檢出機構所檢出之移動機構位置即時進行算出處理。因此，縱使動作時間算出機構不具有對由第2檢出機構所檢出之移動機構位置即時進行算出處理之性能，亦可算出移動機構之動作時間。即，可將對動作時間算出機構之性能要求設定於低，可使構成動作時間算出機構之成本下降。

又，第2記憶機構每預定時間記憶藉由第1檢出機構所檢出之主軸之旋轉角度。藉此，可於縫製資料之縫製作業結束後藉由速度算出機構算出縫紉機馬達之旋轉速度。即，速度算出機構不需要對第2檢出機構所檢出之移動機構位置即時進行算出處理。因此，縱使速度算出機構不具有對由第2檢出機構所檢出之移動機構位置即時進行算出處理之性能，亦可算出縫紉機馬達之旋轉速度。即，可將對速度算出機構之性能要求設定於低，可使構成速度算出機構之成本下降。

又，於前述之第2記憶機構中，每預定時間記憶前述主軸之旋轉角度。藉此，可於縫製資料之縫製作業結束後藉由動作開始角度算出機構算出移動機構之動作開始角度。即，動作開始角度算出機構不需要對藉由第1檢出機構所檢出之主軸之旋轉角度及藉由第2檢出機構所檢出之移動機構位置，即時進行算出處理。因此，縱使動作開始角度算出機構不具有對由第1檢出機構所檢出之主軸之旋轉角度及由第2檢出機構所檢出之移動機構位置即時進行算出處理之性能，亦可算出移動機構之動作開始角度。即，可將對動作開始角度算出機構之性能要求設定於低，可使構成動作開始角度算出機構之成本下降。

根據申請專利範圍第2項之發明，顯示機構使如下者對應顯示，即：根據藉由速度算出機構所算出之縫紉機馬達之旋轉速度的每預定時間之針桿之上下動位置、根據藉由動作時間算出機構所算出之前述移動機構之動作所需時間的每預定時間之移動機構之位置、及藉由動作開始角度算出機構之移動機構之動作開始角度。即，將根據相對於移動機構之動作時間而適當算出之縫紉機馬達之旋轉速度的縫紉機之針桿之上下動位置及移動機構之位置對應顯示。藉此，關於藉由速度算出機構之縫紉機馬達之旋轉速度的算出結果之效果，可於縫紉機動作前進行視覺性掌握。因此，操作者可更明確地掌握縫紉機之動作。

根據申請專利範圍第3項之發明，係將藉由動作時間算出機構之移動機構之動作所需時間的算出、藉由速度算出機構之縫紉機馬達之旋轉速度的算出、及藉由動作開始角度算出機構之移動機構之動作開始角度的算出，由以介面連接之外部計算機進行。因此，不需將動作時間算出機構、速度算出機構及動作開始角度算出機構組裝於縫紉機控制裝置內。由此，可不用對既存之縫紉機大幅進行設計變更，而可提供具備動作時間算出機構、速度算出機構及動作開始角度算出機構之縫紉機。

用以實施發明之最佳形態 (本發明之縫紉機之整體構成)

以下，參照圖式詳細說明本發明之實施形態。

本發明之縫紉機1係於移動機構10保持縫製物後進行縫製之自動縫製縫紉機，移動機構10係可相對於安裝縫針2a之針桿2之上下動而沿與該上下動方向垂直之水平面移動者。

第1圖係顯示本發明之縫紉機1之構成之立體圖。第2圖係顯示控制裝置20、及連接於控制裝置20之各種構成之方塊圖。

如第1圖及第2圖所示，縫紉機1具備：針桿2，係設置於縫紉機框體之臂部之下面部而上下動；移動機構10，係沿與針桿之上下動方向垂直之水平面移動縫製物；踏板3，係可切換地選擇縫紉機1之各種動作；控制裝置20，係進行與縫紉機1之動作相關之各種處理；操作面板顯示器4，係顯示與縫紉機1之動作相關之各種資訊，且由操作者進行與縫紉機1之動作相關之各種輸入，並且在液晶顯示畫面之前面配置透明觸控式開關面板，藉由按壓開關而輸出選擇指示信號，前述液晶顯示畫面係視覺性顯示進行後述之與縫製資料相關之各種處理之控制裝置20之CPU21之各種處理結果；PC40，係經由設於控制裝置20之RS-232埠25連接，與控制裝置20之CPU21同樣，進行後述之與縫製資料相關之各種處理；及監視器41，係視覺性顯示PC40之各種處理。

針桿2係於其下端可裝卸地固定縫針2a。又，針桿2經由上下動機構(圖式省略)與配接於縫紉機框體之臂部之長向之主軸7(圖式省略)連結。上下動機構將主軸7之旋轉轉換成上下動運動後傳遞給針桿。又，主軸7藉由縫紉機馬達5之驅動而旋轉。即，針桿2藉由縫紉機馬達5之驅動而上下動。此時，設置成主軸7旋轉一次，針桿2就進行上下動之1次往復。即，主軸7之旋轉角度與針桿2之上下動位置具有一定的關係。再者，主軸7之旋轉角度由主軸編碼器6檢出。即，從主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度，檢出針桿2之上下動位置、即縫針2a之上下動位置。

再者，縫紉機馬達5之動作藉由操作者對踏板3之操作來進行，根據該操作之縫紉機馬達5之驅動控制藉由後述之控制裝置20進行。

(移動機構)

移動機構10係具備：保持部11，係保持縫製物；X軸馬達12，係使保持部11向沿與針桿2之上下動方向垂直之水平面上之一方向(以下為X軸方向)之方向移動；X軸位置感測器13，係檢出X軸馬達12之軸角度，以檢出X軸方向上之保持部11之位置；Y軸馬達14，係使保持部11向沿與針桿2之上下動方向垂直之水平面上之方向、即垂直於X軸方向之方向(以下為Y軸方向)移動；及Y軸位置感測器15，係檢出Y軸馬達14之軸角度，以檢出Y軸方向上之保持部11之位置。X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15係設於X軸馬達12及Y軸馬達14之軸的旋轉編碼器，分別檢出欲檢出之軸之旋轉角度。

保持部11係具有放置縫製物之下板、及從上方將置於下板之縫製物壓住保持之壓布腳。壓布腳設置成可相對下板而上下動，並藉由設於移動機構10之壓布腳用氣缸(圖式省略)之驅動而上下動。壓布腳之上下動係經由對踏板3之操作而藉由壓布腳用氣缸之驅動而進行操作。

藉由操作者將縫製物設置於保持部11時，因為於縫製結束後，壓布腳保持於上升位置，故首先將縫製物置於位在壓布腳之下方的下板上面。之後，藉由對踏板3之操作使壓布腳下降時，壓布腳對縫製物下降，由壓布腳及下板夾住縫製物進行保持。藉此，縫製物保持於保持部11。

X軸馬達12、Y軸馬達14藉由使保持部11沿X軸方向、Y軸方向移動，使保持於保持部11上之縫製物沿與針桿2之上下動方向垂直之水平面移動。即，相對於由針桿2之上下動而上下動之縫針2a，縫製物移動，藉此進行送布，而如周知般形成縫跡。

再者，X軸馬達12及Y軸馬達14之驅動控制，藉由後述之控制裝置20進行。又，X軸方向上之保持部11之位置係由X軸位置感測器13檢出。Y軸方向上之保持部11之位置係由Y軸位置感測器15檢出。控制裝置20由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15之檢出結果檢出移動機構10之位置。因此，X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15作為「第2檢出機構」而起作用。

(控制裝置)

如第2圖所示，控制裝置20具備：CPU21，係進行與縫紉機1之動作相關之各種處理；RAM22，係儲存與CPU21所進行之各種處理相關之資料；ROM23，係記憶與縫紉機1之動作相關之各種程式及資料；EEPROM24，係記憶與縫紉機1之動作相關之各種程式及資料；作為「介面」之RS-232埠25，係與PC40可相互通信地連接；驅動器29、30、31，係分別驅動縫紉機馬達5、X軸馬達12及Y軸馬達14；主軸編碼器6及驅動器29之輸出入埠26；X軸位置感測器13及驅動器30之輸出入埠27；Y軸位置感測器15及驅動器31之輸出入埠28；及輸出入埠33，係連接操作面板顯示器4與控制裝置20。又，CPU21、RAM22、ROM23、EEPROM24、RS-232埠25、輸出入埠26、27、28、33係藉由匯流排32相互連接。

CPU21係自ROM23及EEPROM24讀出與縫紉機1之動作相關之各種程式及資料。此時，於CPU21所讀出之資料中包含有縫製資料，該縫製資料記憶有按照縫製作業中之縫製圖案的縫製開始位置、結束位置及期間之送布間距、送布方向、該縫製中之縫製速度即縫紉機馬達5之旋轉速度。CPU21根據該縫製資料，進行用以驅動縫紉機馬達5、X軸馬達12及Y軸馬達14之處理。

又，CPU21根據該處理，經由輸出入埠26、27、28對驅動器29、30、31分別輸出驅動所對應之馬達之命令。藉此，縫紉機馬達5、X軸馬達12及Y軸馬達14被驅動，進行針桿2之上下動及移動機構10之移動，進行縫製。

又，藉由縫製資料進行縫製作業時，藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度，經由輸出入埠26輸入至CPU21。又，藉由X軸位置感測器13所檢出之X軸馬達12之旋轉角度，經由輸出入埠27輸入至CPU21。又，藉由Y軸位置感測器15所檢出之Y軸馬達14之旋轉角度，經由輸出入埠28輸入至CPU21。

進而，於藉由縫製資料之縫製動作中，進行後述之移動機構10之趨穩時間的算出及與趨穩時間對應之縫紉機馬達5之旋轉速度及移動機構10之動作開始角度之算出時，CPU21許可用以使資料讀入程式動作之計時中斷，使中斷計時動作，該資料讀入程式動作係將自主軸編碼器6、X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15之輸入，每隔預定時間記憶於EEPROM24。藉由中斷計時之每預定時間之資料讀入程式之動作指示，每預定時間來自主軸編碼器6、X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15之輸入記憶於EEPROM24。再者，主軸編碼器6之輸入作為主軸旋轉角度加以記憶，X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15之輸入作為移動機構10之位置記憶於EEPROM24。

再者，於藉由縫製資料之縫製作業結束時，該中斷計時之計時中斷被禁止，中斷計時之動作亦停止。

又，縫製資料按各縫製圖案，準備有複數個不同的縫製資料，記憶於EEPROM24。該複數之縫製資料之一覽於藉由縫紉機1開始縫製作業之前顯示於操作面板顯示器4。由操作者選擇該複數之縫製資料中之一個時，控制裝置20根據所選擇之縫製資料之縫製圖案，如上所述驅動縫紉機馬達5、X軸馬達12及Y軸馬達14進行縫製。

CPU21從記憶於EEPROM24之主軸旋轉角度及移動機構之位置，進行根據檢測出該主軸旋轉角度及移動機構之位置的縫製資料之縫製作業中之各種演算。即，進行以下演算，即：算出從之前的針自縫製物拔出後之時點至下次針刺入縫製物之前的時點所進行之移動機構之動作所需時間、根據移動機構之動作所需時間算出適當的縫紉機馬達5之旋轉速度、及根據移動機構之動作所需時間及主軸旋轉角度算出移動機構之動作開始角度。又，該演算結果顯示於操作面板顯示器4。

PC40係經由RS-232埠25連接於控制裝置20，與控制裝置20之CPU21同樣，進行與縫紉機1之縫製資料相關之各種處理。即，將記憶於控制裝置20之EEPROM24之主軸旋轉角度及移動機構之位置，經由RS-232埠25讀入PC40之記憶體，與前述CPU21同樣，自主軸旋轉角度及移動機構之位置，進行根據檢測出該主軸旋轉角度及移動機構之位置的縫製資料之縫製作業中之各種演算。即，進行以下演算，即：算出從之前的針自縫製物拔出後之時點至下次針刺入縫製物之前的時點所進行之移動機構之動作所需時間、根據移動機構之動作所需時間算出適當的縫紉機馬達5之旋轉速度、及根據移動機構之動作所需時間及主軸旋轉角度算出移動機構之動作開始角度。又，該演算結果顯示於監視器41。

(縫紉機之各種功能)

以下就縫紉機1之各種功能進行詳細說明。第3圖係顯示縫紉機1之各種功能構成之功能方塊圖。

如第3圖所示，縫紉機1具備：主軸編碼器6，係檢出主軸7之旋轉角度；X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15，係檢出移動機構之位置；第1記憶機構51，係記憶縫製資料；第2記憶機構52，係每預定時間記憶主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度、X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置；動作時間算出機構56，係對於根據縫製資料之移動機構之位置指令，根據藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構之位置算出各針中之移動機構之動作所需時間；速度算出機構57，係依照藉由動作時間算出機構56所算出之移動機構之動作所需時間及藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度，算出適當的縫紉機馬達5之旋轉速度；動作開始角度算出機構58，係依照對於根據縫製資料之移動機構之位置指令而藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構之位置、及藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度，算出各針中之移動機構之動作開始角度；第2記憶機構52，係記憶動作時間算出機構56、速度算出機構57及動作開始角度算出機構58之算出結果；縫製控制機構55，係於藉由該縫製資料進行縫製作業時，根據記憶於第2記憶機構52之各算出結果進行縫製；及操作面板顯示器4，係可分別對應顯示根據藉由縫製控制機構55使縫紉機馬達之旋轉速度增減後之縫紉機縫製速度的每預定時間之針桿之上下動位置、根據藉由動作時間算出機構56所算出之移動機構之動作所需時間的每預定時間之移動機構之位置、及藉由動作開始角度算出機構58所算出之移動機構之動作開始角度。

第1記憶機構51記憶縫製資料。即，上述之EEPROM24作為第1記憶機構51而起作用。第2記憶機構52，係每預定時間記憶主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度、X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置。因此，上述之EEPROM24作為第2記憶機構52而起作用。

(動作時間算出機構)

動作時間算出機構56，係對於根據縫製資料之移動機構之位置指令，根據藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構之位置算出各針中之移動機構之動作所需時間。第4圖係顯示針從縫製物拔出後之時點至下次針刺入縫製物之前之時點的期間移動機構10移動時之移動機構10之X軸指令位置P、與藉由X軸位置感測器13所檢出之移動機構10之X軸檢出位置Q之關係之說明圖。第4圖之POS係顯示移動機構10之X軸指令位置P與移動機構10之X軸檢出位置Q之關係之曲線。第4圖之ERR係顯示移動機構10之X軸指令位置P與移動機構10之X軸檢出位置Q之偏差之曲線。

控制裝置20根據縫製資料進行驅動至移動機構10達到目標位置B，於X軸馬達12被輸入位置指令P。接受輸入之X軸馬達12驅動移動機構10。移動機構10之X軸方向之動作位置由X軸位置感測器13檢出。

如第4圖所示，相對於移動機構10之X軸指令位置P，移動機構10之X軸檢出位置Q之應答延遲動作。移動機構10之應答係X軸指令位置P於停止後朝X軸指令位置P追趕，於達目標位置B後一面振動一面朝目標位置B收斂。移動機構10之應答一面振動一面收斂於目標位置B時，演算從X軸指令位置P減去移動機構10之X軸檢出位置Q(應答信號)之偏差ERR，只要該偏差ERR於±dP之範圍內，則為即使縫針刺於縫製物亦無妨之程度之誤差範圍，縱使移動機構10之X軸檢出位置Q收斂於X軸指令位置P之趨穩範圍內，移動機構10亦完成朝目標位置B之移動。於此，以X軸馬達12及X軸位置感測器13為例進行上述說明，但關於Y軸馬達14及Y軸位置感測器15因為亦進行完全相同之處理，故省略其說明。

此時，將用以驅動移動機構10之指令位置P輸出後、於下一即使縫針刺於縫製物亦無妨之程度之誤差下，至移動機構10之振動動作收斂為止所花費的動作所需時間作為趨穩時間Ts，動作時間算出機構56算出前述趨穩時間Ts。移動機構10之趨穩時間算出X軸及Y軸之兩者。

(速度算出機構)

速度算出機構57，係依照藉由動作時間算出機構56所算出之趨穩時間Ts算出適當的縫紉機馬達5之旋轉速度。

第5圖係顯示於縫針2a自縫製物拔出之時點相同下修正縫紉機馬達5之旋轉速度時之縫針2a之上下動時點及移動機構10之動作時點之對應關係說明圖。再者，第5(a)圖係顯示藉由縫製資料之縫紉機馬達5之旋轉速度驅動之修正前、及根據由速度算出機構57算出之縫紉機馬達5之旋轉速度驅動之修正後的縫針2a之上下動時點及移動機構10之動作時點之對應關係說明圖，第5(b)圖係第5(a)圖之Z部分之放大說明圖。第5圖之曲線H、I係顯示相對縫製物之縫針2a之上下動位置的遷移之曲線。第5圖之曲線W係顯示於與曲線H及曲線I相同的時間軸下之移動機構10之檢出位置之曲線。第5圖之曲線H係顯示修正前之縫針2a之上下動位置之遷移的曲線，曲線I係顯示修正後(以藉由速度算出機構57之縫紉機馬達5之旋轉速度驅動)之縫針2a之上下動位置之遷移的曲線。

針桿2隨著縫紉機馬達5之旋轉速度而上下動，縫針2a重覆對縫製物刺入、拔出之上下動作。於第5圖所示之前述曲線H中，縫針2a從縫製物上面位置G下降之期間係縫針2a刺於縫製物之區間。縫針2a從縫製物上面位置G上升之期間係縫針2a自縫製物拔出之區間。此時，主軸7之一旋轉所需時間係時間Ta，縫紉機馬達5以主軸7之一旋轉所需時間成為時間Ta之方式進行控制。

相對於此，移動機構10如曲線W般動作。此時，於縫針2a刺於縫製物之時點，移動機構10因其針貫通時送布位置Wa超過目標位置B之趨穩範圍而產生針偏移。

因此，如第5圖所示，設定不會產生因移動機構10之停止時振動而收斂於目標位置B之範圍之針偏移的縫製速度、即設定根據縫針2a從縫製物拔出之區間的主軸7之一旋轉時間Tb之縫紉機馬達5之旋轉速度。藉此，如縫針2a刺於縫製物之時點以後之曲線I所示，移動機構10之針貫通時送布位置因進入目標位置B之趨穩範圍內，故不會產生成為縫針彎曲之問題之原因的針偏移。速度算出機構57係算出用以將主軸7進行一旋轉之時間Ta設定為不產生針偏移之時間Tb的縫紉機馬達5之旋轉速度。

第6圖係顯示主軸7之旋轉角度與縫針2a之上下動位置之對應說明圖。

如上所述，主軸7進行一旋轉時，針桿2進行一往復的上下動。如第6圖所示，縫針2a之上下動位置與主軸7之旋轉角度具有一定的關係。例如如第6圖所示，於針桿2之位置為上死點時，主軸7之旋轉角度為0度，針桿2之位置為下死點時，主軸7之旋轉角度為180度。縫針2a自縫製物拔出之時點Ha時之主軸7之旋轉角度，係縫製物保持於移動機構10之保持部11之針板上的位置及縫製物之厚度相加之角度θb。縫針2a刺於縫製物之時點Hb時之主軸7之旋轉角度，係縫製物保持於移動機構10之保持部11之針板上的位置及縫製物之厚度相加之角度θa。通常，主軸7之前述旋轉角度θa與前述旋轉角度θb設定為相同。角度θa與角度θb係例如於布厚輸入縫製資料中、或與縫製資料不同，另外由操作者輸入布厚時而適當求得。針未刺於縫製物之主軸7之旋轉角度θ1係由下式(1)算出。

θ1=180°-(θa+θb)......(1)

所測量之趨穩時間Ts因為係主軸7於θ1間旋轉時所花費之最小時間，故主軸7進行一旋轉時之最高旋轉速度之時間Tb由下式(2)算出。

Tb=Ts×360°/θ1......(2)

由式(2)之主軸7之一旋轉之時間Tb，主軸7之旋轉速度N[rpm]由下式(3)算出。

N=60/Tb............(3)

縫紉機馬達5之旋轉速度係與式(3)之旋轉速度N之算出結果相同之旋轉速度。藉此，算出縫紉機馬達5之旋轉速度。於此，自所測量之趨穩時間Ts算出之主軸7之最高旋轉速度N[rpm]比縫製資料之縫紉機馬達5之旋轉速度大時，藉由縫紉機之縫製控制程式選擇最低之縫紉機旋轉速度限制值(藉由各條件所限制之最高旋轉速度值)進行縫製。

藉由速度算出機構57算出縫紉機馬達5之旋轉速度，係於結束縫製資料之縫製動作後，讀取每預定時間記憶於EEPROM24之主軸編碼器6、X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15之資料，進行前述計算。再者，於縫紉機之控制裝置20之CPU21的處理時間具有餘裕時，於縫製資料之縫製動作中進行計算亦可。

(動作開始角度算出機構)

動作開始角度算出機構58，係根據藉由基於縫製資料之移動機構10之X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置、及藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度，算出各針中之移動機構10之動作開始角度θstart。

第7圖係顯示藉由縫製資料所驅動之移動機構10由動作開始角度驅動之修正前、及根據由動作開始角度算出機構58算出之移動機構10之動作開始角度驅動之修正後的縫針2a之上下動時點及移動機構10之動作時點之對應關係說明圖。第7圖之曲線H係顯示相對縫製物之縫針2a之上下動位置的遷移之曲線。第7圖之曲線W及曲線WA係顯示於與曲線H相同的時間軸下之移動機構10之檢出位置之曲線。第7圖之曲線W係顯示修正前之移動機構10之檢出位置之遷移的曲線，曲線WA係顯示修正後(以藉由動作開始角度算出機構58之移動機構10之動作開始角度驅動)之移動機構10之檢出位置之遷移的曲線。

動作開始角度算出機構58以移動機構10從針自縫製物拔出前之時點Ha開始動作之方式，設定移動機構10之動作開始角度。即，藉由縫製資料驅動移動機構10時，設定動作開始角度θstart，該動作開始角度θstart係於藉由縫製資料驅動移動機構10時之動作開始角度加上角度差，該角度差係移動機構10從移動機構10之檢出位置開始移動時之藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度θA與縫針2a自縫製物拔出之時點之主軸7之旋轉角度θB之差。設藉由縫製資料驅動移動機構10時之動作開始角度為θ0時，動作開始角度θstart係由下式(4)算出。

θstart=θ0+(θB-θA).........(4)

藉由動作開始角度算出機構58之動作開始角度θstart之算出，係於結束縫製資料之縫製動作後，讀取每預定時間記憶於EEPROM24之主軸編碼器6、X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15之資料，進行前述計算。

再者，於縫紉機之控制裝置20之CPU21的處理時間具有餘裕時，於縫製資料之縫製動作中進行計算亦可。

又，動作時間算出機構56、速度算出機構57及動作開始角度算出機構58係根據控制裝置20之CPU21記憶於EEPROM24之縫製資料、於基於該縫製資料之縫製動作中藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置、及藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度而進行算出。此時，藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置係讀取每預定時間記憶有藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置的作為第2記憶機構之EEPROM24之移動機構10之位置。又，藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度，係讀取每預定時間記憶有藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度之EEPROM24之主軸7之旋轉角度。

(第2記憶機構)

第2記憶機構52，係記憶主軸編碼器之主軸旋轉角度、藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置、及動作時間算出機構56、速度算出機構57及動作開始角度算出機構58之算出結果。具體而言，控制裝置20之縫紉機馬達5藉由主軸編碼器6所檢出之主軸7之旋轉角度、X軸馬達12藉由X軸位置感測器13所檢出之移動機構10之X軸方向位置、Y軸馬達14藉由Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之Y軸方向位置，係記憶於EEPROM24。又，控制裝置20藉由CPU21算出之趨穩時間、與趨穩時間對應之縫紉機馬達5之旋轉速度及動作開始角度θ，係記憶於EEPROM24。因此，上述之EEPROM24作為第2記憶機構52而起作用。

再者，與所記憶之趨穩時間對應之縫紉機馬達5之旋轉速度及動作開始角度，以可識別對應於哪一縫製資料之方式記憶。

(縫製控制機構)

縫製控制機構55，係於藉由該縫製資料進行縫製作業時，根據記憶於第2記憶機構52之各算出結果進行縫製。

即，於藉由該縫製資料進行縫製作業時，以速度算出機構57之算出結果之旋轉速度驅動縫紉機馬達5，並按照動作時間算出機構56及動作開始角度算出機構58之算出結果之趨穩時間及動作開始角度，使移動機構10動作進行縫製作業。藉此，一度進行縫製資料之縫製作業後，可根據基於動作時間算出機構56之移動機構10之動作時間藉由速度算出機構57所算出之縫紉機馬達5之旋轉速度、及藉由動作開始角度算出機構58所算出之移動機構10之動作開始角度，使縫紉機1動作。

再者，縫製控制機構55藉由將記憶於EEPROM24之縫製資料、及動作時間算出機構56、速度算出機構57及動作開始角度算出機構58之各算出結果讀入控制裝置20之CPU21進行處理，而起作用。

(顯示機構)

第8圖係顯示藉由操作面板顯示器4之顯示畫面之一例的說明圖。操作面板顯示器4，係可分別對應顯示根據藉由縫製控制機構55使縫紉機馬達之旋轉速度增減後之縫紉機縫製速度的每預定時間之針桿之上下動位置、根據藉由動作時間算出機構56所算出之移動機構之動作所需時間的每預定時間之移動機構之位置、及藉由動作開始角度算出機構58所算出之移動機構之動作開始角度。即，如第8圖所示，可在同一時間軸上視覺性地掌握縫紉機1之針桿2之上下動即縫針2a之上下動位置與移動機構10之動作之對應關係。藉此，關於速度算出機構57及動作開始角度算出機構58之縫紉機馬達旋轉速度之算出結果的效果，可在縫紉機動作前進行視覺性掌握。由此，操作面板顯示器4作為「顯示機構」而起作用。

再者，操作面板顯示器4係藉由移動機構10之動作時間、基於縫紉機馬達5旋轉速度之縫針2a之上下動位置及移動機構10之動作開始角度於同一時間軸上相互對應之狀態下顯示於控制裝置20之操作面板顯示器4，而發揮功能。又，PC40亦可藉由讀取根據藉由控制裝置20之縫製控制機構55使縫紉機馬達之旋轉速度增減後之縫紉機縫製速度的每預定時間之針桿之上下動位置、根據藉由動作時間算出機構56所算出之移動機構之動作所需時間的每預定時間之移動機構之位置、及藉由動作開始角度算出機構58所算出之移動機構之動作開始角度，而與操作面板顯示器4同樣地顯示於監視器41。

(縫紉機之動作)

以下就縫紉機1之動作進行詳細說明。

縫紉機1之動作係測量縫紉機馬達5藉由主軸編碼器6所檢出之主軸旋轉角度、藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置時，選擇測量模式進行縫製動作。第9圖係顯示選擇測量模式時之縫紉機操作與動作流程之圖。第10圖係顯示測量計時中斷之處理常式之處理內容之圖。

首先，由使用者選擇測量模式(步驟S1)，則縫紉機1除了一般的縫製動作外，以測量藉由主軸編碼器6所檢出之主軸旋轉角度、藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置之測量模式進行動作。以測量模式驅動縫紉機1時若產生針偏移，因為會有縫針2a彎曲或形成縫製品質降低之縫跡而產生將縫製物廢棄之浪費之可能性，故通常於未設置縫製物下進行縫製動作。

接著，經由操作面板顯示器4之顯示及輸入，由操作者選擇縫製資料。然後，由操作者操作踏板3(步驟S2)，控制裝置20進行保存資料初始化(步驟S3)，進而許可測量計時之中斷，使測量計時開始動作(步驟S4)。之後，縫紉機1根據所選擇之縫製資料開始縫製動作(步驟S5)。

測量模式時之該縫製動作開始時，每測量計時之預定計數周期即產生中斷信號，實行第10圖所示之測量計時中斷之處理常式之處理，控制裝置20讀取藉由主軸編碼器6所檢出之主軸旋轉角度、藉由X軸位置感測器13及Y軸位置感測器15所檢出之移動機構10之位置，並將該資料與測量計數值記憶於EEPROM24(步驟S6)。

基於縫製資料之縫製動作結束時(步驟S7)，控制裝置20禁止測量計時之中斷，使測量計時之動作停止(步驟S8)。

之後，控制裝置20之CPU21讀取記憶於EEPROM24之主軸旋轉角度及移動機構10之位置、與測量計數值，由該測量計數值、主軸旋轉角度及移動機構10之位置算出移動機構10之趨穩時間Ts、與趨穩時間Ts對應之縫紉機馬達5之最高旋轉速度N、移動機構10之動作開始角度θstart，將趨穩時間Ts、與主軸7之旋轉速度N對應之縫紉機馬達5之旋轉速度及動作開始角度θstart記憶於EEPROM24(步驟S9)，完成測量模式之動作。

測量模式之動作結束後，由使用者藉由操作面板顯示器4選擇前述算出結果之顯示時，藉由控制裝置20之CPU21於操作面板顯示器4顯示趨穩時間T、主軸7之旋轉速度N、及與動作開始角度θstart對應之縫針2a之上下動位置與移動機構10之位置的對應關係。

然後，由使用者選擇通常之縫製模式，藉由該縫製資料進行縫製動作時，進行藉由縫製控制機構55之縫製。即，控制裝置20之CPU21根據與記憶於EEPROM24之趨穩時間Ts對應之縫紉機馬達5之最高旋轉速度N及動作開始角度θstart，進行使縫紉機1之各部動作之縫製動作。藉此，可不產生因針偏移所造成之縫製品質下降及針彎曲之問題，進行該縫製資料之縫製動作。

(本發明之縫紉機之效果)

根據上述實施例，於藉由縫製資料進行縫製動作時，藉由動作時間算出機構56所算出之移動機構10之趨穩時間Ts、藉由速度算出機構57所算出之主軸7之旋轉速度N所對應之縫紉機馬達5之旋轉速度、及藉由動作開始角度算出機構58所算出之動作開始角度，係記憶於第2記憶機構52。

又，之後，藉由該縫製資料進行縫製作業時，縫製控制機構55以記憶於第2記憶機構52之縫紉機馬達5之旋轉速度驅動縫紉機馬達5，並依照趨穩時間T及動作開始角度θstart使移動機構10動作。藉此，縫針2a自縫製物拔出後之時點及縫針2a刺於縫製物之前之時點，配合移動機構10之趨穩時間Ts進行適當控制。因此，可消除因移動機構10於縫針2a從縫製物拔出前之時點動作或於縫針2a刺入縫製物後之時點動作而產生針偏移。藉此，可消除因移動機構於針從縫製物拔出前之時點動作之針偏移，而使縫製惡化或縫針對縫製物之貫通孔之擴大、縫跡之位置偏移等之縫製品質惡化之問題。因此，縫製品質提高。此外，可解決因移動機構於針刺入縫製物後之時點動作之針偏移而使縫針彎曲之問題。因此，縫紉機之可靠性提高。

又，如上所述藉由動作時間算出機構56及速度算出機構57，自動地算出藉由移動機構10之動作使縫製物移動所對應的適當的縫紉機馬達5之旋轉速度，記憶於第2記憶機構52。藉此，可自動地進行縫紉機之縫製速度之設定及移動機構之動作開始角度，可解決先前技術中操作者以手動調降縫紉機之縫製速度而使因對應之移動機構之送布產生縫製品質問題之針偏移。因此，與先前相比，可非常容易且確實地進行防止針偏移之縫製速度之設定及移動機構之動作開始角度。

又，可解決以下問題，即關於因移動機構之送布所產生之縫製品質問題之針偏移，先前技術中由於對操作者未給予任何縫紉機之針桿動作時點及移動機構之應答狀態而無法發現有效的解決方法，對策方法亦僅有改變縫紉機之旋轉速度，因此可使縫紉機之可靠性提高。此外，可解決先前技術中因將縫製速度之設定依賴於操作者之經驗法則故無法成為泛用的解決方法之問題，使縫紉機之可靠性更加提升。此外，因為自動進行算出適當的縫製速度，故可解決先前技術中至發現適於縫製之縫製速度為止必須使縫紉機多次動作，相當費時之問題，可縮短縫製作業之準備時間，提升作業效率。此外，可減少先前技術中至發現適當的縫製速度為止所進行之縫紉機試縫時所產生之針彎曲或縫製物之廢棄的成本。

進而，基於縫製資料之縫製作業時之主軸7之旋轉角度及移動機構10之位置，每預定時間記憶於EEPROM24。因此，關於藉由動作時間算出機構56之趨穩時間Ts之算出、藉由速度算出機構57之主軸7之旋轉速度N所對應之縫紉機馬達5之旋轉速度之算出、及藉由動作開始角度算出機構58之動作開始角度θstart之算出等各種算出，可於縫製作業結束後進行。即，不需要將該各種算出即時進行算出處理。因此，縱使控制裝置20之CPU21不具有對由主軸編碼器6所檢出之移動機構位置即時進行算出處理之性能，亦可進行該各種算出。即，可將對控制裝置20之CPU21之性能要求設定於低，可使成本下降。

進而，操作面板顯示器4係對應顯示根據對移動機構10之趨穩時間Ts進行適當算出之主軸7之旋轉速度N所對應之縫紉機馬達5旋轉速度之縫針2a之上下動位置、於動作開始角度θstart開始動作，以趨穩時間Ts動作之移動機構10之位置。藉此，關於藉由縫製控制機構55之防止針偏移之效果，可於縫紉機1縫製前進行視覺性掌握。因此，操作者可更明確地掌握縫紉機之動作。

(其他)

又，於上述實施形態中，動作時間算出機構56、速度算出機構57及動作開始角度算出機構58係藉由縫紉機1之控制裝置20之CPU21的算出而起作用，但亦可藉由外部PC40之算出來進行。

又，上述實施形態中之監視器41係PC40之監視器41，但亦可另外使用專用之顯示裝置。

又，本發明之實施不限於上述實施形態中之縫紉機1，只要為移動機構相對針桿之上下動沿與該上下動垂直之水平面進行動作，且藉由移動機構基於縫製資料進行動作而進行縫製之縫紉機，可為任何縫紉機。

1．．．縫紉機

2．．．針桿

2a．．．縫針

3．．．踏板

4．．．操作面板顯示器

5．．．縫紉機馬達

6．．．主軸編碼器

7．．．主軸

10．．．移動機構

11．．．保持部

12．．．X軸馬達

13．．．X軸位置感測器

14．．．Y軸馬達

15．．．Y軸位置感測器

20．．．控制裝置

21．．．CPU

22．．．RAM

23．．．ROM

24．．．EEPROM

25．．．RS-232埠

26．．．輸出入埠

27．．．輸出入埠

28．．．輸出入埠

29．．．驅動器

30．．．驅動器

31．．．驅動器

32．．．匯流排

33．．．輸出入埠

40．．．PC

41．．．監視器

51．．．第1記憶機構

52．．．第2記憶機構

55．．．縫製控制機構

56．．．動作時間算出機構

57．．．速度算出機構

58．．．動作開始角度算出機構

第1圖係顯示本發明之縫紉機之構成之立體圖。

第2圖係顯示控制裝置、及連接於控制裝置之各種構成之方塊圖。

第3圖係顯示縫紉機之各種功能構成之功能方塊圖。

第4圖係顯示以移動機構驅動縫製物時之移動機構之指令位置與檢出位置之不同的說明圖。再者，POS係顯示移動機構之指令位置與檢出位置之位置曲線，又，ERR係顯示移動機構之指令位置與檢出位置之偏差之曲線。

第5圖係顯示使縫針自縫製物拔出之時點相同下修正縫紉機馬達之旋轉速度時之縫針之上下動時點及移動機構之動作時點之對應關係說明圖。再者，第5(a)圖係顯示藉由縫製資料之縫紉機馬達之旋轉速度驅動之修正前、及根據由速度算出機構算出之縫紉機馬達之旋轉速度驅動之修正後的縫針之上下動時點及移動機構之動作時點之對應關係說明圖，第5(b)圖係第5(a)圖之Z部分之放大說明圖。

第6圖係顯示主軸之旋轉角度與縫針之上下動位置之對應說明圖。

第7圖係顯示藉由縫製資料所驅動之移動機構由動作開始角度驅動之修正前、及根據由動作開始角度算出機構算出之移動機構之動作開始角度驅動之修正後的縫針之上下動時點及移動機構之動作時點之對應關係說明圖。

第8圖係顯示藉由操作面板顯示器之顯示畫面之一例的說明圖。

第9圖係顯示選擇測量模式時之縫紉機操作與動作流程之圖。

第10圖係顯示測量計時中斷之處理常式之處理內容之圖。