JPH0112706Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、縫目形成機構をこれに連結された可
逆モータによつて駆動することによつて所定の縫
目模様を形成するミシン、特には可逆モータがそ
の正逆の作動方向において縫目形成機構から異な
る大きさの負荷を受けるミシンの位置決め装置に
関する。

〔従来技術〕

従来より、縫目形成機構を構成する針棒の横方
向位置及び同じく縫目形成機構を構成する送り調
節器の送り位置を夫々制御回路により駆動制御さ
れる例えばリニアアクチユエータによつて設定す
るようにしたミシンが供されており、この場合、
針棒及び送り調節器の位置決め及びその位置決め
時におけるアクチユエータのダンピングのために
これらの実際位置並びにその作動速度に夫々対応
する位置信号及び速度信号を前記制御回路へ帰還
させるように構成されている。しかしながら従来
においては、上記アクチユエータを駆動するにあ
たつて、そのアクチユエータを正方向へ作動させ
る場合と逆方向へ作動させる場合とで同じように
速度帰還をかける構成になされていたため、以下
に述べるような未解決の問題点があつた。即ち、
前述した構成のミシンにあつては、針棒とアクチ
ユエータとの間及び送り調節器とアクチユエータ
との間が夫々比較的重量の大なる連杆等を介して
連結されている関係上、連杆等の重量の影響によ
つて各アクチユエータに対して作用する負荷の大
きさがその正方向作動時と逆方向作動時とで異な
るという事情下にある。斯ような状態にあるアク
チユエータを正方向及び逆方向へ作動させる場合
に前述した如く同じように速度帰還をかけていた
のでは、アクチユエータのダンピングが不足して
所謂オーバーシユートによる振動を発生したり或
はこの逆にアクチユエータのダンピングがかかり
過ぎて位置決め時間が長くなつてしまう等、総じ
て針棒及び送り調節器の位置決め精度の悪化を惹
起する。

〔目的〕

本考案は上記問題点を解決すべくなされたもの
であり、その目的は、縫目形成機構駆動用の可逆
モータがその正逆の作動方向において縫目形成機
構から異なる大きさの負荷を受ける構成でありな
がら、振動の発生及び位置決め時間の遅延を防止
し得て縫目形成機構の位置決め精度を向上させる
ことができるミシンの位置決め装置を提供するに
ある。

〔実施例〕

以下、本考案の第１実施例を第１図乃至第４図
を参照しながら説明する。

ミシン主要部の概略構成を示す第１図及び第２
図において、１は針揺動枠で、これはミシン機枠
２内に支点軸３を介して左右方向へ揺動可能に配
置されている。４は針揺動枠１に取付けられた縫
目形成機構たる針棒で、これの下端には図示しな
い針が装着される。５はミシン機枠２内に正及び
逆方向たる矢印Ａ及び反矢印Ａ方向（右及び左方
向）へ往復移動可能に設けられた連杆であり、そ
の左端が針揺動枠１に連結ピン６を介して回動可
能に連結され且つ右端がミシン機枠２内に配置さ
れた可逆モータたる例えばリニアアクチユエータ
７の作動子（図示せず）に連結されている。上記
リニアアクチユエータ７は、その通電方向に応じ
て作動方向が異なるもので、例えば、正方向に通
電された時に連杆５ひいては針棒４を矢印Ａ方向
へ移動させ、逆方向に通電された時に連杆５ひい
ては針棒４を反矢印Ａ方向へ移動させるものであ
り、従つてリニアアクチユエータ７を駆動制御す
ることによつて針の位置決めを行なうことができ
る。この場合、針揺動枠１、針棒４及び連杆５等
の重量が支点軸３を支点とした矢印Ａ方向への偏
奇力として作用し、また針を右基線位置に規制す
べくミシン機枠２及び連杆５間に張架された引張
ばね８のばね力も矢印Ａ方向へ作用するため、リ
ニアアクチユエータ７に作用する負荷の大きさが
その正方向作動時と逆方向作動時とで異なるよう
になる。具体的には、リニアアクチユエータ７が
正方向へ作動する時（針を矢印Ａ方向へ移動させ
る時）にその負荷が小さくなり、リニアアクチユ
エータ７が逆方向へ作動する時（針を反矢印Ａ方
向へ移動させる時）にその負荷が大きくなる。

一方、９はミシン機枠２における前記針棒４の
下方部位に配置された送り歯、１０はミシン機枠
２内に正及び逆方向たる矢印Ｂ及び反矢印Ｂ方向
へ往復回動可能に設けられた送り調節軸で、この
送り調節軸１０が往復回動されるとその左端に連
結された縫目形成機構たる送り調節器１１を介し
て送り歯９に水平方向の送り運動が付与される。
１２は送り調節軸１０の右端に連結固定されたリ
ンクで、これは連杆１３を介して揺動腕１４の自
由端に連結されている。揺動腕１４は支持ピン１
５を支点として上下方向に揺動可能に設けられて
おり、その中央部が連杆１６を介して可逆モータ
たるリニアアクチユエータ１７の作動子（図示せ
ず）に連結されている。上記リニアアクチユエー
タ１７は、その通電方向に応じて作動方向が異な
るもので、例えば、正方向に通電された時に連杆
１６を下方へ移動させて送り調節軸１０を矢印Ｂ
方向へ回動させ、逆方向に通電された時に連杆１
６を上方へ移動させて送り調節軸１０を反矢印Ｂ
方向へ回動させるものであり、従つてリニアアク
チユエータ１７を駆動制御することによつて送り
調節器１１の送り位置（換言すれば送り歯９によ
る布送り量）を調節することができる。この場
合、リンク１２、連杆１３，１６及び揺動腕１４
等の重量が送り調節軸１０を矢印Ｂ方向へ回動さ
せる力として作用し、また送り歯９を一方向へ規
制すべく送り調節軸１０に巻装されたねじりばね
１８のばね力も矢印Ｂ方向に作用するため、リニ
アアクチユエータ１７に作用する負荷の大きさが
その正方向作動時と逆方向作動時とで異なるよう
になる。具体的には、リニアアクチユエータ１７
が正方向へ作動する時（送り調節軸１０を矢印Ｂ
方向へ回動させる時）にその負荷が小さくなり、
リニアアクチユエータ１７が逆方向へ作動する時
（送り調節軸１０を反矢印Ｂ方向へ回動させる時）
にその負荷が大きくなる。

次にリニアアクチユエータ７，１７を駆動する
ための回路構成及びその作用について第３図及び
第４図を参照しながら述べるに、リニアアクチユ
エータ７駆動用及びリニアアクチユエータ１７駆
動用の各回路構成は略同一であるから、以下にお
いてはその回路構成についてリニアアクチユエー
タ７駆動用のものを説明し、リニアアクチユエー
タ１７駆動用のものについてはその相違点のみ後
述する。

第３図において、１９は制御回路で、これは演
算増幅器２０により構成された差動増幅器２１
と、この差動増幅器２１の出力によつてオンオフ
制御されるトランジスタ２２，２３より成るプツ
シユプル形の駆動回路２４とを含んで構成されて
いる。この場合、リニアアクチユエータ７は、ト
ランジスタ２２がオンした時にプラス電源端子＋
Vccから正方向たる矢印Ｃ方向に通電されて針棒
４を矢印Ａ方向へ移動させると共に、トランジス
タ２３がオンした時にマイナス電源端子−Vccか
ら逆方向たる反矢印Ｃ方向に通電されて針棒４を
反矢印Ａ方向へ移動させる。一方、２５は演算増
幅器２６により構成された反転増幅器で、これは
データ処理回路２７から出力される指令信号Sa
を増幅して前記演算増幅器２０の非反転入力端子
（＋）に与える。上記データ処理回路２７は、縫
目形成用のデータを記憶したROM及びそのデー
タ処理用のCPU等を含んで構成されたもので、
これが出力する前記指令信号Saは針棒４の位置
を指令するためのものである。尚、上記データ処
理回路２７は送り調節器１１の位置を指令するた
めの指令信号Sbも出力する。２８は位置検出器
で、これは針棒４の実際位置をリニアアクチユエ
ータ７の作動位置に基づいて検出することにより
その検出位置に対応したレベルのアナログ位置信
号Scを発生し、その位置信号Scを演算増幅器２
９により構成された非反転増幅器３０を介して出
力する。尚、位置信号Scは、リニアアクチユエ
ータ７が正方向へ作動された位置にある時にプラ
スレベルを呈し、リニアアクチユエータ７が逆方
向へ作動された位置にある時にマイナスレベルを
呈する。３１は上記非反転増幅器３０及び後述す
る加減算回路３２と共に帰還回路３３を構成する
微分回路であり、これは非反転増幅器３０から出
力される位置信号Scを微分してこれを針棒４の
作動速度に対応した速度信号Sdとして出力する
ように設けられている。この微分回路３１は、演
算増幅器３４、時定数用のコンデンサ３５、周波
数特性改善用のコンデンサ３６、帰還抵抗３７及
び動作安定用抵抗３８，３９を含んで成る周知構
成のものである。４０は帰還率変更手段で、これ
は帰還抵抗３７に並列接続された図示極性のダイ
オード４１及び抵抗４２の直列回路により構成さ
れている。前記加減算回路３２は、演算増幅器４
３を含んで成る周知構成のもので、その加算入力
端子たる演算増幅器４３の非反転入力端子（＋）
に位置信号Scを受け、減算入力端子たる演算増
幅器４３の反転入力端子（−）に速度信号Sdを
受けるように接続されている。そして、斯かる加
減算回路３２の出力、即ち位置信号Scから速度
信号Sdを減算した合成信号Seは前記演算増幅器
２０の反転入力端子（−）に入力されるようにな
つている。

しかして、非反転増幅器３０から出力される位
置信号Scのレベルが例えば第４図ａに示す如く
変化される場合には、微分回路３１から出力され
る速度信号Sdが以下に述べるように変化する。
即ち、第４図ａにおいて位置信号Scのレベルが
上昇している期間、換言すればリニアアクチユエ
ータ７が正方向に作動されている期間には、帰還
率変更手段４０内のダイオード４１が順バイアス
されて帰還抵抗３７の端子間電圧降下がこれに並
列接続された抵抗４２の存在によつて減少するた
め、演算増幅器３４による増幅率が減少する。従
つて、リニアアクチユエータ７が正方向に作動さ
れている期間には速度信号Sdのレベルが第４図
ｂに示す如く比較的低くなる。また、第４図ａに
おいて位置信号Scのレベルが下降している期間、
換言すればリニアアクチユエータ７が逆方向に作
動されている期間には、ダイオード４１が逆バイ
アスされて帰還抵抗３７の端子間電圧降下がダイ
オード４１の順方向バイアス時より大きくなるた
め、演算増幅器３４による増幅率が増大する。従
つて、リニアアクチユエータ７が逆方向に作動さ
れている期間には速度信号Sdのレベルが第４図
ｂに示す如く比較的高くなる。このため結果的
に、位置信号Scから速度信号Sdを減算した合成
信号Seは第４図ｃに示す波形を呈するようにな
り、斯ような合成信号Seが制御回路１９に帰還
される。以上要するに、制御回路１９に対する速
度信号Sdの帰還率は、リニアアクチユエータ７
の作動方向が正の場合に小さく且つその作動方向
が逆の場合に大きくなるものである。

ところで、リニアアクチユエータ７が正方向に
作動される場合、具体的には例えば位置信号Sc
が第４図ａに示すレベルL₁にある状態で第４図
ａ，ｃに夫々示すレベルL₂の指令信号Saが出力
された場合には、その出力に応じて差動増幅器２
１の出力電圧即ち指令信号Saと合成信号Seの差
電圧がプラスレベルとなつてトランジスタ２２が
オンされるため、リニアアクチユエータ７に対し
矢印Ｃ方向に通電されてこれが正方向に作動され
るようになる。斯ような通電状態は指令信号Sa
及び合成信号SeがSa＞Seの関係にある期間接続
され、この後速度信号Sdの帰還に応じてSa＜Se
の関係になると差動増幅器２１の出力電圧がマイ
ナスレベルに反転してトランジスタ２３がオンさ
れるため、リニアアクチユエータ７に対しそれま
でと反対方向に通電されてこれにダンピングがか
けられ、最終的にSa＝Seの関係になつた時にリ
ニアアクチユエータ７が断電され以て針棒４の位
置決めが行なわれる。また、リニアアクチユエー
タ７が逆方向に作動される場合、具体的には例え
ば位置信号Scが第４図ａに示すレベルL₂にある
状態で第４図ａ，ｃに夫々示すレベルL₁の指令
信号Saが出力された場合には、トランジスタ２
３のオンに応じてリニアアクチユエータ７が逆方
向に作動されると共に、速度信号Sdの帰還に応
じて指令信号Sa及び合成信号SeがSa＞Seの関係
になるとトランジスタ２２がオンされてリニアア
クチユエータ７にダンピングがかけられ、最終的
にSa＝Seの関係になつた時にリニアアクチユエ
ータ７が断電されて針棒４の位置決めが行なわれ
る。従つて、リニアアクチユエータ７のダンピン
グは、その負荷が小なる正方向作動時に速度信号
Sdの帰還率が小さくなるため比較的弱くなり、
且つ負荷が大なる逆方向作動時に速度信号Sdの
帰還率が大きくなるため比較的強くなるものであ
り、結果的にダンピング過剰による位置決め時間
の遅延及びダンピング不足による振動の発生とい
う従来構成における問題点を解消することができ
る。

尚、以上説明した第３図の回路構成とリニアア
クチユエータ１７駆動用の回路構成との相違点
は、位置検出器２８が送り調節器１１の実際位置
をリニアアクチユエータ１７の作動位置に基づい
て検出する点、反転増幅器２５がデータ処理回路
２７からの指令信号Sbを増幅する点である。

また、上記実施例では、リニアアクチユエータ
７，１７に対して作用する負荷がその正方向作動
時に小となる場合について述べたが、この逆にリ
ニアアクチユエータ７，１７に対して作用する負
荷がその正方向作動時に大となる場合には、第５
図に要部のみ示す第２実施例のように、帰還率変
更手段４０内のダイオード４１の極性を前記第１
実施例と逆にすれば済む。

さらに、第６図に要部のみ示す第３実施例の如
き帰還率変更手段４４を前記各実施例における帰
還率変更手段４０に代えて設ける構成としても良
い。即ち、この帰還率変更手段４４は、データ発
生回路２７からの指令信号Sa（或はSb）の増減を
表わす制御信号Sfを発生する発生回路４５と、帰
還抵抗３７に並列接続されたアナログスイツチ４
６及び抵抗４７の直列回路とを含んで構成された
ものである。そして、この場合アナログスイツチ
４６は、制御信号Sfの性質（指令信号Sa（或は
Sb）の増加を表すものか減少を表すものか）に
応じて開閉されるようになつている。具体的に
は、リニアアクチユエータ７，１７に対して作用
する負荷がその正方向作動時に小となる場合に
は、制御信号Sfが指令信号Sa（或はSb）の増加を
表わすものである時、換言すればリニアアクチユ
エータ７，１７が正方向に作動される時にアナロ
グスイツチ４６がオンされる構成とすれば良い。

〔効果〕

本考案によれば以上の説明によつて明らかなよ
うに、縫目形成機構をこれに連結された可逆モー
タによつて駆動することによつて所定の縫目模様
を形成するミシンの位置決め装置において、縫目
形成機構駆動用の可逆モータがその正逆の作動方
向において縫目形成機構から異なる大きさの負荷
を受ける構成でありながら、その可逆モータのダ
ンピング時における振動の発生及び位置決め時間
の遅延を防止し得て縫目形成機構の位置決め精度
を向上させることができるという優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の第１実施例を示す
もので、第１図及び第２図は夫々ミシンの概略構
成を示す正面図及び側面図、第３図は電気回路
図、第４図は第３図中の各部出力波形図である。
また、第５図及び第６図は夫々本考案の第２及び
第３実施例を示す要部の電気回路図である。 図中、４は針棒（縫目形成機構）、７，１７は
リニアアクチユエータ（可逆モータ）、１１は送
り調節器（縫目形成機構）、１９は制御回路、３
１は微分回路、３３は帰還回路、３４は演算増幅
器、３７は帰還抵抗、４０，４４は帰還率変更手
段、４１はダイオード、４２，４７は抵抗、４５
は発生回路、４６はアナログスイツチである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 縫目形成機構に作動連結され正逆の作動方向
   においてその縫目形成機構から異なる大きさの
   負荷を受ける可逆モータと、その可逆モータを
   駆動制御する制御回路と、縫目形成機構の実際
   位置並びにその作動速度に夫々対応する位置信
   号及び速度信号を前記制御回路へ帰還する帰還
   回路とを備え、縫目形成機構の位置を制御する
   ことにより所定の縫目模様を形成するミシンに
   おいて、前記可逆モータの作動方向に応じて前
   記速度信号の帰還率を変化させるために前記帰
   還回路に接続された帰還率変更手段を含むミシ
   ンの位置決め装置。 ２ 前記帰還回路は、前記位置信号を微分する微
   分回路を構成する演算増幅器を含み、前記帰還
   率変更手段はその演算増幅器の帰還抵抗に並列
   接続されたダイオード及び抵抗の直列回路であ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載のミシン
   の位置決め装置。 ３ 前記帰還回路は、前記位置信号を微分する微
   分回路を構成する演算増幅器を含み、前記帰還
   率変更手段は、縫目形成機構の位置を指令する
   指令信号の増減を表わす制御信号を発生する発
   生回路と、前記演算増幅器の帰還抵抗に並列接
   続されたスイツチ及び抵抗の直列回路とを含
   み、そのスイツチは前記制御信号に応答して開
   閉する実用新案登録請求の範囲第１項記載のミ
   シンの位置決め装置。