JPH0218115B2

JPH0218115B2 -

Info

Publication number: JPH0218115B2
Application number: JP57176401A
Authority: JP
Inventors: Haruo Inoe; Masamichi Taguchi; Toshio Inami; Shuichi Sato; Yukio Akutsu
Original assignee: SHINGAA NITSUKO KK
Current assignee: SHINGAA NITSUKO KK
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1990-04-24
Also published as: JPS5967990A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ミシン、特に、高速度工業用模様縫
ミシンにおける針棒と送りの制御方法に関するも
のである。

従来の高速（約3000〜5000針／分）模様縫ミシ
ンは、主軸により駆動される模様発生用デイスク
カムにより機械的に針棒と送り機構とを動かし、
連続的に高速模様縫いを行なうものであるが、デ
イスクカムには使用者の要求する多種類の模様の
すべてを内蔵することが困難であるので、模様の
変更を必要とする場合には、デイスクカム自体を
交換する必要があり、短時間に模様の変更を行な
うことができなかつた。

また、このような機械的な手段の代わりに、電
気的にパルスモーター、DCサーボモーターなど
によつて任意の模様縫いを実現したミシンも発表
されているが、この電気的な駆動方法によつて針
棒と送りとを制御しようとする場合には動作部分
の慣性質量を可能な限り最少にしたものとして
も、モーターの作動周波数には限界があり、せい
ぜい約1000針／分までしか追随することはできな
かつた。

本発明は、従来公知の方式における上記の問題
点を解決し、高速（約3000〜5000針／分）の模様
縫いを可能とさせる模様縫ミシンにおける針棒の
送り幅と、送り歯の送り量の制御方法を得ること
をその目的とするものである。

本発明は、この目的を達成するために、針棒の
送り幅の制御及び送り歯の送り量の制御に油圧サ
ーボ機構を用い、この油圧サーボ機構の駆動を電
気的に入力される模様信号の指令により制御し、
これによつて高速度で模様縫いを行なうようにす
ることを特徴とするものである。

以下、本発明方法をそれを実施したミシンの１
例を略図によつて示す添附図面の第１〜４図に基
づいて詳細に説明する。

まず、第１，２及び３図は、ミシンの主に機械
的な構成を示してあるが、第１図において、油圧
ユニツトＸは、油供給管P₁及び油戻り管T₁を介
して左右駆動油圧サーボ弁へ接続されている。こ
の左右駆動油圧サーボ弁１からは、２本のパイプ
により油圧シリンダ２へ油が導かれるが、この油
圧シリンダ２のピストンロツド３は、連結棒４に
より針棒案内５と接続されている。この針棒案内
５には針棒６が保持されており、この針棒案内５
を介して、その上端部において針棒案内ヒンジピ
ン７を中心に左右に振れるようになつている。

一方、左右躯動油圧サーボ弁１のサーボ弁コイ
ル１₁には、電気アンプＹからサーボ弁駆動用電
気信号Ａが印加されるようになつている。また、
油圧シリンダ２のピストンロツド３の位置は、位
置検出器３₁によつて検出されるようになつてお
り、位置検出器３₁で検出した位置フイードバツ
ク電気信号Ｂは、電気アンプＹへ導かれる。

更に、油圧ユニツトＸは、油供給管P₂及び油
戻り管T₂により、前後駆動油圧サーボ弁１０へ
接続されている。この前後駆動油圧サーボ弁１０
からは、２本のパイプにより油圧シリンダ１１へ
油が導かれるが、この油圧シリンダ１１のピスト
ンロツド１２は、連結棒１３及びシヤフト１４を
介して送り調節器１５を所定の角度だけ回転する
ようになつている。また、前後駆動油圧サーボ弁
１０のサーボ弁コイル１０₁には、電気アンプＹ
からサーボ弁駆動用電気信号Ｃが印加されるよう
になつている。また、油圧シリンダ１１のピスト
ンロツド１２の位置は、位置検出器１２₁により
検出されるようになつており、検出した位置フイ
ードバツク電気信号Ｄは、電気アンプＹへ導かれ
る。

次ぎに、第２図によつて、送り前後運動の発生
と、送り量の調整方法とについて説明する。

図に示すように、送り歯２０が２本のねじによ
り送り台２１に取付けられているが、送り台２１
は、一端部において送り台ヒンジピン２２を介し
て前後送り腕２３に回動可能に接続されている。
更に、前後送り腕２３は、前後送り軸２４にその
一端部によつて固定されており、前後送り軸２４
の他端部には、前後送り軸腕２５がその一端部に
よつて固定されており、その他端部にはヒンジピ
ン２６により前後送りリンク２７が一端部におい
て回動可能に接続されている。

この前後送りリンク２７の他端部には、角ゴマ
ピン２９を介して回動可能に取付けられており、
角ゴマ２８は送り調節器１５の溝部１５ａ内緩く
はめられており、溝１５ａの中において滑動でき
るようになつている。

また、前後送りリンク２７の中央部分には、前
後送りロツド３０がその下端部においてピン３１
を介して回動自在に連結されている。更に、この
前後送りロツド３０はミシン主軸からタイミング
ベルト３２及びプーリー３３を介して主軸と１対
１で駆動される送り軸３４に所定の角度位置にお
いて固定される前後送りカム３５にはめられてお
り、送り軸３４の回転によつて回動するように構
成されている。

このようにして、ミシンの主軸が回転している
場合には、送り軸３４も回転し、前後送りカム３
５により前後送りロツド３０に上下動が発生し、
前後送りリンク２７へヒンジピン２６を中心にし
た上下動を伝える。この場合、送り調節器１５が
第１図に示す油圧シリンダ１１及びピストンロツ
ド１２の動きにより、垂直線に対してある角度だ
け傾斜したとすると、この傾斜の角度に応じて、
前後送り腕２５を矢印Ｘの方向に回動させる運動
が発生し、更に、この運動によつて前後送り腕２
３にも矢印Ｙの方向に回動させるので、送り歯２
０を矢印Ｚの方向に前後に動かすことができる。

なお、送り歯２０が布を送るためには、第３図
に示すような、前後動＋ｘ、上下動＋ｙ、前後動
−ｘ、上下動−ｙから成り立つているサイクル運
動が針板Ｎに対して行なわれることが必要である
が、そのために、送り歯２０には、上記の矢印Ｚ
方向の前後送り運動＋ｘ、−ｘと呼応して、送り
歯２０の上下動＋ｙ、−ｙが、次ぎのようにして
与えられる。

すなわち、送り台２１の他端部が上下送りロツ
ド３６に、ヒンジピン３７を介して回動するよう
に接続されており、上下送りロツド３６を送り軸
３４に固定された上下送りカム３７に接続し、こ
れにより、送り軸３４が回転する時に、上下送り
カム３８及び上下送りロツド３６を介して上下動
＋ｙ、−ｙが発生するようになつている。

なお、送り歯２０の針板Ｎに対する前後運動＋
ｘ、−ｘと上下運動＋ｙ、−ｙとは、第３図に示す
ように、相互に定められたタイミングを維持して
行なわれなければならないが、この関係は、前後
送りカム３５と、上下送りカム３８との相互の取
付け角度位置を適正に設定することにより与えら
れる。

次ぎに、前記の油圧サーボ機構１，２及び１
０，１１に対する電気的制御系統の構成と作用と
を第４図により説明する。

電気アンプＹの中には、左右の駆動アンプ４０
と、前後駆動アンプ４１とが収容されているが、
これらの２個のアンプ４０，４１の内部構成は同
一であるので、第４図においては、（）の外部
の番号は左右駆動系の構成部品を、また、（）
内の番号は、前後駆動系の構成部品を示すものと
し、これらを第４図にはまとめて示してある。

第４図に示すように、針の左右位置フイードバ
ツク電気信号Ｂは、あらかじめ設定されている左
右位置設定電圧４２と共に減算回路４４その減算
出力は、プリアンプ４５へ入力される。また、位
置フイードバツク電気信号Ｂは、微分回路４６に
も入力され、その微分出力と、前記のプリアンプ
４５の出力とは共に減算回路４７に入力され、そ
の減算出力はパワーアンプ４８へ入力され電力増
巾される。パワーアンプ４８の出力は、左右駆動
油圧サーボ弁１のサーボ弁コイル１₁に印加され
る。なお、前後駆動アンプ４１の場合も同様の回
路構成としてあるが、こゝでは説明を省略する。

本発明によるミシンは、上貴のような機械的構
成を有しており、その運動部分を上記のような構
成を有している電気的制御系統によつて制御する
ものであるが、以下にその総合的な作用を説明す
る。

まず、左右駆動系の作用を説明する。

あらかじめ設定された左右位置設定電圧４２か
ら位置フイードバツク電気信号Ｂを減算回路４４
によつて減算し、プリアンプ４５で増幅する。

一方、針の左右位置のフイードバツク電気信号
Ｂを微分回路４６によつて微分することによつて
速度信号を得るが、この速度信号と前記のプリア
ンプ４５の出力とを減算回路４７によつて減算
し、パワーアンプ４８によつて電力増幅し、サー
ボ弁駆動用電気信号Ａが得られる。このサーボ弁
駆動用電気信号Ａを左右駆動油圧サーボ弁１のサ
ーボ弁コイル１₁へ印加すると、油供給管P₁から
左右駆動油圧サーボ弁１を介して油圧シリンダ２
へ油がサーボ弁駆動用電気信号Ａに応じて送ら
れ、ピストンロツド３が動く。ピストンロツド３
の動く位置は、位置検出器３₁によつて検出され、
位置フイードバツク電気信号Ｂが得られる。この
ようにして、ピストンロツド３の位置制御が可能
となる。また、このピストンロツド３の先端部に
は、連結棒４を介して、針棒案内ピン７を中心と
して回転自在に取り付けられた針棒案内５があ
り、これに針棒６が保持されているので、左右位
置設定電圧４２によつて針棒６の左右の位置決め
が可能となる。

一方、前後駆動系同様に、前後位置設定電圧４
３により前後駆動油圧シリンダ１１のピストンロ
ツド１２の位置制御が可能となるが、このピスト
ンロツド１２の先端部には、連結棒１３及びシヤ
フト１４を介して送り調節器１５が連結されてい
るので、前後位置設定電圧４３により送り歯２０
の前後の位置決めが可能となる。

以上のように、本発明においては、油圧サーボ
弁を用いて針棒を左右方向に駆動すると共に、送
り歯を前後方向に駆動し、それぞれの左右位置
と、送りの前後位置とを電気的に制御している。
このように、本発明においては、針棒の左右への
駆動及び送り歯の前後への駆動は、油圧方式であ
るので、駆動力を任意に大きくすることができる
と共に従来の電気的なDCサーボモータなどに比
較し、駆動装置自らの慣性質量を小さくすること
が可能であるので、高速（約3000〜5000針／分）
で駆動することが可能となり、また、模様の設定
は、針棒の左右位置及び送りの前後位置を電気指
令によつて制御することによつて自由に行なうこ
とが可能となるので、従来のように、デイスクカ
ムの交換などの手間を必要とすることなしに多種
類の模様を速やかに変更することができ、しか
も、高速で縫うことを可能にするので、特に、高
速度工業用模様縫ミシンにおける縫製作業の生産
性の向上に、著しく寄与することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施したミシンの１例
の全体の配置を示す略図、第２図は、その要部の
拡大斜視図、第３図は、送り歯の行なうサイクル
運動の説明図、第４図は、電気的な制御系統を示
すブロツク図である。Ａ……サーボ弁駆動用電気信号；Ｂ……位置フ
イードバツク電気信号；Ｃ……サーボ弁駆動用電
気信号；Ｄ……位置フイードバツク電気信号；
P₁，P₂……油供給管；T₁，T₂……油戻り管；Ｘ
……油圧ユニツト；Ｙ……電気アンプ；１……左
右駆動油圧サーボ弁；１₁……サーボ弁コイル；
２……油圧シリンダ；３……ピストンロツド；３
_１……位置検出器；４……連結棒；５……針棒案
内；６……針棒；７……針棒案内ピン；１０……
前後駆動油圧サーボ弁；１０₁……サーボ弁コイ
ル；１１……油圧シリンダ；１２……ピストンロ
ツド；１２₁……位置検出器；１３……連結棒；
１４……シヤフト；１５……送り調節器；１５ａ
……溝；１６……シヤフト；１７……送り調節
器；２０……送り歯；２１……送り台；２２……
送り台ヒンジピン；２３……前後送り腕；２４…
…前後送り軸；２５……前後送り軸腕；２６……
ヒンジピン；２７……前後送りリンク；２８……
角ゴマ；２９……角ゴマピン；３０……前後送り
ロツド；３２……タイミングベルト；３３……プ
ーリー；３４……送り軸；３５……前後送りカ
ム；３６……上下送りロツド；３７……ヒンジピ
ン；３８……上下送りカム；４０……左右駆動ア
ンプ；４１……前後駆動アンプ；４２……左右位
置設定電圧；４３……前後位置設定電圧；４４…
…減算回路；４５……プリアンプ；４６……微分
回路；４７……減算回路；４８……パワーアン
プ。

Claims

【特許請求の範囲】１ミシンにおいて、針棒の運動及び送り歯の運
動の両運動を制御しながら連続的な模様縫のでき
る高速模様縫ミシンにおいて、針棒の振り幅の制
御のために、針棒を油圧サーボ弁及び油圧シリン
ダから成る左右駆動油圧サーボ機構によつて駆動
可能とし、また、送り歯の送り量の制御のため
に、送り歯を油圧サーボ弁及び油圧シリンダから
成る前後駆動油圧サーボ機構を介して駆動可能と
し、これらの駆動油圧サーボ機構を、油圧ユニツ
トから圧油を、それぞれのための電気アンプの制
御の下にそれぞれ給排するようにし、また、各電
気アンプには、各駆動油圧サーボ機構からフイー
ドバツク電気信号をそれぞれ供給するようにする
ことを特徴とする模様縫ミシンの針棒と送りの制
御方法。２電気アンプが、左右駆動アンプ及び前後駆動
アンプから成り立ち、各駆動アンプには、左右位
置設定電圧及び前後位置設定電圧がそれぞれ加え
られ、また、各駆動アンプは、この設定電圧及び
それぞれのフイードバツク電気信号を入力される
減算回路、プリアンプ、他の減衰回路及びパワー
アンプから成り立つており、他の減算回路には、
それぞれのフイードバツク電気信号を微分回路を
経て入力させ、パワーアンプの出力をそれぞれの
油圧サーボ弁に供給するようにした特許請求の範
囲第１項記載の模様縫ミシンの針棒と送りの制御
方法。