JPH0331478B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0331478B2 JPH0331478B2 JP56130719A JP13071981A JPH0331478B2 JP H0331478 B2 JPH0331478 B2 JP H0331478B2 JP 56130719 A JP56130719 A JP 56130719A JP 13071981 A JP13071981 A JP 13071981A JP H0331478 B2 JPH0331478 B2 JP H0331478B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sewing machine
- needle
- speed
- control circuit
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor
- H02P3/26—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor by combined electrical and mechanical braking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ミシン針を所定の位置で停止させる
と共に任意の速度に可変し得るミシンの駆動方法
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of driving a sewing machine that can stop a sewing machine needle at a predetermined position and can vary the speed to any desired speed.
従来ミシン駆動装置として第1図に示すごとき
電磁クラツチ・ブレーキ方式を採用したものが提
案されている。 Conventionally, a sewing machine driving device employing an electromagnetic clutch/brake system as shown in FIG. 1 has been proposed.
すなわち、10は縫製用ミシン、12はミシン
プーリ、14は電磁クラツチ16及び電磁ブレー
キ18を含む駆動電動機、20は電動機プーリで
あつて、プーリ20とミシンプーリ12とがベル
ト22によつて連結されている。 That is, 10 is a sewing machine, 12 is a sewing machine pulley, 14 is a drive motor including an electromagnetic clutch 16 and an electromagnetic brake 18, and 20 is a motor pulley, and the pulley 20 and the sewing machine pulley 12 are connected by a belt 22. .
24はミシン10に取付けられたミシンの針位
置を検出する位置検出器、26は同様にミシン1
0に取付けられたミシンの駆動速度を検出する速
度検出器である。 24 is a position detector attached to sewing machine 10 for detecting the needle position of the sewing machine, and 26 is similarly attached to sewing machine 1.
This is a speed detector that detects the driving speed of the sewing machine attached to the sewing machine.
28はミシン10を操作する足踏ペダル、30
はペダル28の作動を検知する検知回路、32は
電磁クラツチ16及び電磁ブレーキ18を制御し
てペダル28の操作指令等により任意の縫製速度
を得るための電動機速度制御回路、34は縫製ミ
シン10の針停止位置や自動糸切り等の制御を行
なうミシン制御回路である。 28 is a foot pedal for operating the sewing machine 10; 30;
32 is a detection circuit for detecting the operation of the pedal 28; 32 is a motor speed control circuit for controlling the electromagnetic clutch 16 and the electromagnetic brake 18 to obtain a desired sewing speed according to operation commands of the pedal 28; 34 is a motor speed control circuit for controlling the sewing machine 10; This is a sewing machine control circuit that controls needle stop position, automatic thread trimming, etc.
次に動作について説明すると、足踏ペダル28
を踏込むことによつて電磁クラツチ16が励磁さ
れて電源(図示せず)に接続されて常時回転駆動
されている駆動電動機14の回転子に連結された
フライホイール36に電磁的に結合し、電動機プ
ーリ20、ベルト22及びミシンプーリ12を経
てミシン10が回転駆動される。 Next, to explain the operation, the foot pedal 28
When the electromagnetic clutch 16 is depressed, the electromagnetic clutch 16 is energized and electromagnetically coupled to the flywheel 36 connected to the rotor of the drive motor 14 which is connected to a power source (not shown) and is constantly driven to rotate. The sewing machine 10 is rotationally driven via an electric motor pulley 20, a belt 22, and a sewing machine pulley 12.
次に足踏ペダル28の踏込量を変化させること
により、ペダル検知回路30の速度指令VCとミ
シン10に取付けられた速度検出器26の検出信
号FGとに基づき電動機速度制御回路32から得
られる電磁クラツチ励磁電流が制御されペダル踏
込量に応じた任意の速度にミシン回転数が制御さ
れる。 Next, by changing the amount of depression of the foot pedal 28, an electromagnetic signal is obtained from the motor speed control circuit 32 based on the speed command VC of the pedal detection circuit 30 and the detection signal FG of the speed detector 26 attached to the sewing machine 10. The clutch excitation current is controlled, and the sewing machine rotational speed is controlled to an arbitrary speed according to the amount of pedal depression.
また足踏ペダル28が中立位置に戻されるとミ
シン制御回路34より位置決め用の超低速指令が
出力されかつこれと同時に位置検出器24の位置
検出信号(UPまたはDN)に基づきミシンの針
下または針上を検知して停止信号BKが出力され
電磁ブレーキ18が励磁されてミシン10の駆動
が停止される。以上の動作のタイミングチヤート
を第2図に示す。 When the foot pedal 28 is returned to the neutral position, the sewing machine control circuit 34 outputs an ultra-low speed command for positioning, and at the same time, based on the position detection signal (UP or DN) of the position detector 24, the sewing machine When the needle is detected, a stop signal BK is output, the electromagnetic brake 18 is excited, and the driving of the sewing machine 10 is stopped. A timing chart of the above operation is shown in FIG.
このように従来のミシン駆動装置はミシンの駆
動、停止に拘らず常時駆動電動機を回転させてお
くので不必要な電力を消費する上、大きな慣性を
有するフライホイールを使用しているため正・逆
の回転方向切換えが任意の時点で行なうことがで
きず、さらに摩擦方式の電磁クラツチの場合は摩
耗を生じるため寿命が短いなどの欠点があつた。 In this way, conventional sewing machine drive devices keep the drive motor constantly rotating regardless of whether the sewing machine is running or stopping, which consumes unnecessary power, and because it uses a flywheel with large inertia, it cannot rotate forward or reverse. The rotational direction of the clutch cannot be changed at any time, and the friction type electromagnetic clutch suffers from wear and has a short lifespan.
また、この欠点を解消するためミシン駆動電動
機として低慣性のプリントモータを使用してこれ
を直流駆動すると共に電磁クラツチ16を省略
し、足踏ペダル28の操作に応じてプリントモー
タが直接起動・停止及び可変速駆動されるミシン
駆動装置が提案されている。しかしながら、この
装置の場合直流電動機であるため制御特性は非常
に良好である反面ブラシの摩耗が生じ寿命が短く
保守管理が必要であり、また足踏ペダルが操作さ
れる毎に毎回起動停止を行なうため起動電流が大
きく電源容量が大きくなつたり、駆動制御回路も
大型化し高価となる等の欠点があつた。 In order to eliminate this drawback, a low-inertia print motor is used as the sewing machine drive motor and is driven by direct current, and the electromagnetic clutch 16 is omitted, so that the print motor is directly started and stopped in response to the operation of the foot pedal 28. A variable speed sewing machine drive device has also been proposed. However, since this device uses a DC motor, its control characteristics are very good, but the brushes wear out and have a short lifespan, requiring maintenance, and the device starts and stops each time the foot pedal is operated. Therefore, there are disadvantages such as a large starting current, a large power supply capacity, and a large and expensive drive control circuit.
本発明は前述した従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は駆動電動機として交流誘導
電動機を使用し、これをコンバータに直列に接続
したインバータで駆動することにより縫製用ミシ
ンの可変速運転を行なうと共に減速時にコンバー
タをインバータとして回生制動を行なうことによ
つて省エネルギ化を促進し得る操作の容易なミシ
ンの駆動方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to operate a sewing machine at variable speed by using an AC induction motor as a drive motor and driving this with an inverter connected in series to a converter. An object of the present invention is to provide an easy-to-operate sewing machine driving method that can promote energy saving by performing regenerative braking by using a converter as an inverter during deceleration.
上記目的を達成するために、本発明はミシンを
駆動する交流電動機に可変電圧・可変周波数の交
流を供給するインバータ、及びこのインバータに
交流電源からの交流を整流して供給するととも
に、インバータが回生制動する際に交流電源側に
電力変換可能なコンバータを有し、交流電動機に
制動を加える制御を行う電動機速度制御回路と、
ミシンに取りつけられミシンのあらかじめ設定さ
れた針位置を検出する位置検出器と、ミシンのペ
ダル動作を検出しこのペダル動作に応じた信号に
より、設定された速度を指令し、糸切断動作を制
御し、位置検出器の針位置を検出する信号により
停止の信号を発するミシン制御回路とを備え、ミ
シンの回転数減速時に速度の指令によりコンバー
タを切り替えて電力を回生させ、ミシンを針下位
置に停止させた後、糸切断動作の制御を行ない、
針上位置を検出し、制動を加えて停止させ、電動
機に供給される交流の位相を切り替えて回転を逆
転させ、針を針上位置の方向にもどして停止させ
るものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inverter that supplies alternating current of variable voltage and variable frequency to an alternating current motor that drives a sewing machine, and rectifies and supplies alternating current from an alternating current power source to the inverter, and also enables the inverter to regenerate a motor speed control circuit that has a converter capable of converting power on the AC power source side when braking, and performs control to apply braking to the AC motor;
A position detector attached to the sewing machine detects the preset needle position of the sewing machine, and a signal corresponding to the pedal movement of the sewing machine is used to command the set speed and control the thread cutting operation. , and a sewing machine control circuit that issues a stop signal based on the signal that detects the needle position of the position detector, and when the sewing machine's rotational speed is decelerated, the converter is switched in response to the speed command to regenerate power and stop the sewing machine in the needle down position. After that, control the thread cutting operation,
It detects the needle-up position, applies braking to stop it, switches the phase of the alternating current supplied to the electric motor, reverses the rotation, returns the needle to the needle-up position, and stops the needle.
以下、第3図乃至第8図に基づいて本発明の好
適な実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 3 to 8.
第3図において第1図との対応部分には同一符
号を付し詳細説明は省略するが、第1図の構成に
おいて駆動電動機14が交流誘導電動機で構成さ
れていると共に電磁クラツチ16が省略されてお
り、誘導電動機の固定子38と対抗してカツプ状
等低慣性に製作された回転子40を有しかつ電動
機速度制御回路32が可変電圧・周波数インバー
タ回路を含んで構成され、縫製用ミシン10はミ
シン駆動電動機14により可変速運転及び定位置
停止を行なえるように構成されている。 In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted. However, in the configuration of FIG. 1, the drive motor 14 is an AC induction motor, and the electromagnetic clutch 16 is omitted. The sewing machine has a rotor 40 manufactured to have low inertia, such as a cup shape, opposing the stator 38 of the induction motor, and the motor speed control circuit 32 includes a variable voltage/frequency inverter circuit. Reference numeral 10 is constructed so that a sewing machine driving electric motor 14 can perform variable speed operation and stop at a fixed position.
足踏ペダル28に連結されたペダル検知回路3
0は第4図において詳細に示されており、以下そ
の構成を説明する。 Pedal detection circuit 3 connected to foot pedal 28
0 is shown in detail in FIG. 4, and its configuration will be explained below.
第4図において検知回路30は、フオトインタ
ラプタ42,44、これらフオトインタラプタの
間〓中を移動通過する遮蔽板46及び抵抗48か
ら成る光センサ部50と、遮蔽板46と共動する
磁石52、この磁石52と磁気結合して縫製運転
中の速度指令を発生するホール素子54、ホール
素子54に接続された抵抗56、ホール素子54
が発生した速度指令を増幅して速度指令信号VC
を制御回路32に出力する増幅器58から成る磁
気センサ部60とから構成され、遮蔽板46及び
磁石52が足踏ペダル28と連動している。 In FIG. 4, the detection circuit 30 includes an optical sensor section 50 consisting of photo interrupters 42, 44, a shielding plate 46 and a resistor 48 that move between the photointerrupters, a magnet 52 that moves together with the shielding plate 46, A Hall element 54 magnetically coupled to the magnet 52 to generate a speed command during sewing operation, a resistor 56 connected to the Hall element 54, and a Hall element 54
The generated speed command is amplified to generate the speed command signal VC.
The shielding plate 46 and the magnet 52 are interlocked with the foot pedal 28.
而して足踏ペダル28を踏込むとその踏込みの
大きさにより磁石52とホール素子54との磁気
結合の度合いが異なり速度指令信号VCの値が変
化すると共に遮蔽板46が下降することによつて
フオトインタラプタ42及び44の出力がそれぞ
れ「1」及び「0」となり縫製運転中であること
を表わす運転指令信号S1及びS2として制御回路3
2に送出される。また足踏ペダル28が第4図図
示の如く中立状態である時は運転指令信号S1及び
S2が共に「0」となることにより制御回路32で
判別される。さらに足踏ペダル28の「けり返
し」すなわち踏込みの方向と逆方向に回転させた
状態では、ミシン糸の切断が行なわれ、遮蔽板4
6の上昇により運転指令信号S1及びS2がそれぞれ
「0」及び「1」となつて「けり返し」状態であ
ることが制御回路32で判別される。 When the foot pedal 28 is depressed, the degree of magnetic coupling between the magnet 52 and the Hall element 54 varies depending on the magnitude of the depression, and the value of the speed command signal VC changes and the shielding plate 46 is lowered. Then, the outputs of the photo interrupters 42 and 44 become "1" and "0", respectively, and the control circuit 3 outputs operation command signals S 1 and S 2 indicating that the sewing operation is in progress.
2. Further, when the foot pedal 28 is in the neutral state as shown in FIG .
This is determined by the control circuit 32 when both S 2 become "0". Further, when the foot pedal 28 is "kicked back", that is, rotated in the opposite direction to the direction of depression, the sewing thread is cut, and the shield plate 4
6 rises, the operation command signals S 1 and S 2 become "0" and "1", respectively, and the control circuit 32 determines that the "kickback" state is present.
また位置検出器24からはミシン針の位置を表
わす針上位置信号UP及び針下位置信号DNが出
力され、この位置検出器24及びペダル検知回路
30の出力がそれぞれミシン駆動用電動機14の
速度制御ならびにミシンの各種ソレノイド(図示
せず)の制御を行うミシン制御回路34に供給さ
れる。 Further, the position detector 24 outputs a needle up position signal UP and a needle down position signal DN indicating the position of the sewing machine needle, and the outputs of the position detector 24 and the pedal detection circuit 30 respectively control the speed of the electric motor 14 for driving the sewing machine. It is also supplied to a sewing machine control circuit 34 that controls various solenoids (not shown) of the sewing machine.
ミシン制御回路34は、第5図に示す如く、ペ
ダル検知回路30の運転指令信号S1及びS2が供給
されるフリツプフロツプ回路構成の運転信号記憶
回路(以下、FF回路と称す)62及び64を有
し、FF回路62の肯定出力はオア回路66を介
して直接速度制御回路32にスターと信号SRT
として送出されると共にブレーキワンシヨツト回
路68を介して速度制御回路32にブレーキ信号
BKとして送出される。すなわち、運転指令信号
S1が「1」となつてFF回路62の肯定出力が
「1」となると速度制御回路32は速度指令信号
VCに基づいてミシン10の駆動制御を行なう。 As shown in FIG. 5, the sewing machine control circuit 34 includes operation signal storage circuits (hereinafter referred to as FF circuits) 62 and 64 having a flip-flop circuit configuration to which operation command signals S 1 and S 2 of the pedal detection circuit 30 are supplied. The positive output of the FF circuit 62 is directly connected to the speed control circuit 32 through the OR circuit 66 to the star signal SRT.
A brake signal is sent to the speed control circuit 32 via the brake one shot circuit 68.
Sent as BK. In other words, the operation command signal
When S 1 becomes "1" and the positive output of the FF circuit 62 becomes "1", the speed control circuit 32 outputs a speed command signal.
Drive control of the sewing machine 10 is performed based on VC.
FF回路64の肯定出力は直接制度制御回路3
2に低速度指令信号LLKOとして送出されると共
に前記オア回路66及びミシン制御回路70に供
給される。このFF回路64は足踏ペダル28が
「けり返し」の状態すなわちミシン停止後、ミシ
ン糸を切断するときに動作するものであり、速度
指令信号S2が「1」となつてFF回路64の肯定
出力が「1」となると、まず速度制御回路32に
低速速度指令信号LLKOが供給されてミシン針が
上昇し、次いでミシン機構制御回路70が糸切り
及びワイパ制御を行ない、最後にミシン針が上位
置で停止する。ミシン針が上位置でないときには
ミシン位置を上位置で停止させるためFF回路6
4のリセツト入力にナンド回路72を介して上位
置信号UPが供給されている。このとき足踏ペダ
ル28が誤つて踏込まれても支障が生じないよう
にFF回路62の肯定出力がインバータ74を介
してナンド回路72の他方の入力に供給されてい
る。 The positive output of the FF circuit 64 is directly connected to the system control circuit 3.
2 as a low speed command signal LLKO, and is also supplied to the OR circuit 66 and the sewing machine control circuit 70. This FF circuit 64 operates when the foot pedal 28 is in the "kickback" state, that is, after the sewing machine has stopped, when cutting the sewing thread, and when the speed command signal S2 becomes "1", the FF circuit 64 is activated. When the positive output becomes "1", the low speed command signal LLKO is first supplied to the speed control circuit 32 to raise the sewing machine needle, then the sewing machine mechanism control circuit 70 performs thread trimming and wiper control, and finally the sewing machine needle Stops at the top position. FF circuit 6 to stop the sewing machine at the upper position when the sewing machine needle is not at the upper position.
An upper position signal UP is supplied to the reset input of No. 4 via a NAND circuit 72. At this time, the positive output of the FF circuit 62 is supplied to the other input of the NAND circuit 72 via an inverter 74 so that no trouble will occur even if the foot pedal 28 is erroneously depressed.
なお、ブレーキワンシヨツト回路68はFF回
路62,64の肯定出力がそれぞれ「1」から
「0」に反転するときから所定時間の間ブレーキ
信号BKを速度制御回路32に供給してミシン1
0を直ちに停止させるためのものである。 The brake one shot circuit 68 supplies the brake signal BK to the speed control circuit 32 for a predetermined period of time from when the positive outputs of the FF circuits 62 and 64 are inverted from "1" to "0", respectively, to control the sewing machine 1.
This is to stop 0 immediately.
またミシン制御回路34は位置検出器24の上
位置検出信号UPおよび下位置検出信号DNが供
給された低速検知回路76を有する。この回路は
下位置検出信号DNの周期によりミシン10の回
転が低速度に達したことを検知して低速検知信号
LDNを出力しFF回路62をリセツトするための
ものであり、その詳細を第6図に示す。すなわ
ち、位置検出器24の上位置検出信号UP及び下
位置検出信号DNがそれぞれセツト端子s及びリ
セツト端子rに供給されたフリツプフロツプ78
と、その肯定出力端子Qに接続された固定抵抗器
80、可変抵抗器82および充電用コンデンサ8
4からなる時定数回路86と、この時定数回路8
6のコンデンサ充電電圧が供給されるインバータ
88と、このインバータ88の出力及び前記フリ
ツプフロツプ78の肯定出力が供給されたノア回
路90とから構成されている。なお、92はコン
デンサ84の急放電用ダイオードである。 The sewing machine control circuit 34 also includes a low speed detection circuit 76 to which the upper position detection signal UP and the lower position detection signal DN of the position detector 24 are supplied. This circuit detects that the rotation of the sewing machine 10 has reached a low speed based on the period of the lower position detection signal DN, and sends a low speed detection signal.
This is for outputting LDN and resetting the FF circuit 62, the details of which are shown in FIG. That is, the flip-flop 78 has the upper position detection signal UP and lower position detection signal DN of the position detector 24 supplied to the set terminal s and the reset terminal r, respectively.
, a fixed resistor 80, a variable resistor 82, and a charging capacitor 8 connected to its positive output terminal Q.
A time constant circuit 86 consisting of 4 and this time constant circuit 8
6, and a NOR circuit 90 to which the output of the inverter 88 and the positive output of the flip-flop 78 are supplied. Note that 92 is a diode for rapid discharge of the capacitor 84.
而してフリツプフロツプ78の肯定出力は第7
図Aに示す如く上位置検出信号UPによつて「1」
となり、下位置検出信号DNによつて「0」とな
り、したがつてコンデンサ84の充電電圧は第7
図Bに示す如く肯定出力が「1」の区間徐々に上
昇し、「0」の区間で急速に下降しこの状態を繰
り返すが、その繰返周期Tが長くなると(すなわ
ちミシン10の回転数が低下すると)充電電圧が
基準説定値を越え、この時点で第7図Cに示す如
くインバータ88の出力が「1」から「0」に返
転し、このためノア回路90から低速度に達した
ことを表わす低速検知信号LDNが出力されFF回
路62がリセツトされる。 Therefore, the positive output of flip-flop 78 is the seventh
As shown in Figure A, the upper position detection signal is set to "1" by the upper position detection signal UP.
Therefore, the charging voltage of the capacitor 84 becomes "0" due to the lower position detection signal DN.
As shown in FIG. When the charging voltage decreases), the charging voltage exceeds the standard predetermined value, and at this point, the output of the inverter 88 returns from "1" to "0" as shown in FIG. A low speed detection signal LDN indicating this is output, and the FF circuit 62 is reset.
次にミシン制御回路34の各出力及びペダル検
知回路30の速度指令信号VCが供給されミシン
駆動用電動機14を駆動する電動機速度制御回路
32を第8図について説明する。 Next, the motor speed control circuit 32 which is supplied with each output of the sewing machine control circuit 34 and the speed command signal VC of the pedal detection circuit 30 and drives the sewing machine driving electric motor 14 will be explained with reference to FIG.
すなわち、ペダル検知回路30の磁気センサ部
60の速度指令信号VCとミシン制御回路34の
スタート指令信号SRT、停止準備指令信号
IMCO及び低速指令信号LLKOとが供給された指
令回路92と、この指令回路92から得られる電
圧及び周波数指令信号がそれぞれ供給された電圧
制御回路94及びすべり補正周波数制御回路96
と、電圧制御回路94の出力が点弧制御信号とし
て供給され交流電源からの三相交流電圧を直流電
圧に変換するサイリスタコンバータ100と、コ
ンバータ100の出力側に平滑回路102を介し
て直列に接続されかつすべり補正周波数制御回路
96の出力が点弧制御信号として供給されたサイ
リスタインバータパワー回路104と、指令回路
92の出力及びミシン制御回路34のブレーキ信
号BKが供給されたブレーキ回路106とを有
し、インバータパワー回路104の出力がミシン
駆動用誘導電動機14に供給されこの電動機14
を駆動すると共にブレーキ回路106の出力によ
つて電磁ブレーキ18を制御する。 That is, the speed command signal VC of the magnetic sensor section 60 of the pedal detection circuit 30, the start command signal SRT of the sewing machine control circuit 34, and the stop preparation command signal
A command circuit 92 to which IMCO and low speed command signal LLKO are supplied, a voltage control circuit 94 and a slip correction frequency control circuit 96 to which voltage and frequency command signals obtained from this command circuit 92 are respectively supplied.
A thyristor converter 100 is connected in series to the output side of the converter 100 via a smoothing circuit 102 to which the output of the voltage control circuit 94 is supplied as an ignition control signal and converts a three-phase AC voltage from an AC power source into a DC voltage. and a thyristor inverter power circuit 104 to which the output of the slip correction frequency control circuit 96 is supplied as an ignition control signal, and a brake circuit 106 to which the output of the command circuit 92 and the brake signal BK of the sewing machine control circuit 34 are supplied. The output of the inverter power circuit 104 is supplied to the induction motor 14 for driving the sewing machine.
At the same time, the electromagnetic brake 18 is controlled by the output of the brake circuit 106.
なお、すべり補正周波数制御回路96には速度
検出器26の検出信号FGが供給されサーボ制御
される。また電圧制御回路94にインバータパワ
ー回路104の出力端が変圧器108を介して接
続されており、電圧帰環により安定化を計つてい
ると共に、平滑回路102に介装された異常電流
検知変流器110の出力が供給されこの検知出力
によつてコンバータ駆動電流が遮断されミシン駆
動電動機14を停止させる。 Note that the detection signal FG from the speed detector 26 is supplied to the slip correction frequency control circuit 96 for servo control. Further, the output end of the inverter power circuit 104 is connected to the voltage control circuit 94 via a transformer 108, and stabilization is achieved by voltage return. The output of the converter 110 is supplied, and the detected output cuts off the converter drive current and stops the sewing machine drive motor 14.
而してミシン制御回路34のスタート信号
SRT及び各速度指令信号LLKO,IMCO,VCに
基づく指令回路92の出力によつて電圧制御回路
94及び周波数制御回路96で電圧及び周波数の
調節を行ないミシン駆動電動機14の回転速度を
所定基準値内に保持すると共に、ブレーキ回路1
06の出力によつて電磁ブレーキ18を励磁して
ミシン針を停位置停止させる。 Then, the start signal of the sewing machine control circuit 34
The voltage and frequency are adjusted by the voltage control circuit 94 and the frequency control circuit 96 according to the output of the command circuit 92 based on SRT and each speed command signal LLKO, IMCO, and VC, and the rotational speed of the sewing machine drive motor 14 is kept within a predetermined reference value. and brake circuit 1
The electromagnetic brake 18 is excited by the output of 06 to stop the sewing machine needle at the stop position.
そして、図には明示されていないが、使用者の
スイツチ操作等によつてトランジスタ駆動回路9
8に所定の指令信号を供給することにより主回路
トランジスタからモータ14に供給される電圧の
位相を切り換えることにより前記停止状態にある
ミシン針が上下方向における任意位置に移動され
ることになる。 Although not clearly shown in the figure, the transistor drive circuit 9 is activated by the user's switch operation, etc.
By supplying a predetermined command signal to the main circuit transistor 8, the phase of the voltage supplied from the main circuit transistor to the motor 14 is switched, thereby moving the sewing machine needle in the stopped state to an arbitrary position in the vertical direction.
本発明の好適な実施例は以上の構成からなり、
以下、その作用を説明する。 A preferred embodiment of the present invention has the above configuration,
The effect will be explained below.
縫製作業を開始する場合には足踏ペダル28を
踏み込んで磁石52をホール素子58に接近させ
て、磁気センサ部60から電動機速度制御回路3
2へ縫製速度指令信号VCを出力すると共にフオ
トインタラプタ42からミシン制御回路34に
「1」なる運転信号S1を出力する。これに伴つて
ミシン制御回路34から速度制御回路32へ
「1」なるスタート信号SRTが出力されてミシン
駆動電動機14の駆動が開始される。そして速度
制御回路32では電圧制御回路94及び周波数制
御回路96により指令された速度に見合う電圧と
周波数に変換されミシン駆動電動機14が所定の
速度で回転される。 When starting sewing work, the foot pedal 28 is depressed to bring the magnet 52 close to the Hall element 58, and the magnetic sensor section 60 causes the motor speed control circuit 3 to move.
At the same time, the photo interrupter 42 outputs the operation signal S1 of "1" to the sewing machine control circuit 34. Along with this, a start signal SRT of "1" is output from the sewing machine control circuit 34 to the speed control circuit 32, and the driving of the sewing machine drive motor 14 is started. Then, in the speed control circuit 32, the voltage and frequency are converted into voltage and frequency corresponding to the speed commanded by the voltage control circuit 94 and the frequency control circuit 96, and the sewing machine drive motor 14 is rotated at a predetermined speed.
縫製作業中に減速させる場合は足踏ペダル28
を戻すことにより縫製速度指令信号VCの値が少
なくなり、このため電圧制御回路94及び周波数
制御回路96によつてコンバータ100及びイン
バータ104がそれぞれインバータ及びコンバー
タに変換され誘導電動機14を発電機として回生
制御を行なうことにより急激に減速して踏込量に
応じた所望の中速回転に安定させる。 If you want to slow down during sewing work, use the foot pedal 28.
By returning the value, the value of the sewing speed command signal VC decreases, and therefore, the voltage control circuit 94 and the frequency control circuit 96 convert the converter 100 and the inverter 104 into an inverter and a converter, respectively, and regenerate the induction motor 14 as a generator. By performing the control, the speed is rapidly decelerated and stabilized at a desired medium speed rotation according to the amount of depression.
このような縫製作業中において、ミシン針を布
地に突き刺した状態すなわち針下状態で縫い方向
を変更する場合には足踏ペダル28を「中立」状
態に戻し、ペダル検知回路30からミシン制御回
路34のFF回路62に「0」なる運転指令信号
S1を出力させる。FF回路62では停止準備がで
きるまでの期間、速度制御回路32に「1」なる
スタート信号SRTを出力し続けるので、ミシン
駆動電動機14の回転速度は第2図に示すように
通常の縫製速度より低い所定の速度に維持され
る。 During such sewing work, if the sewing direction is to be changed with the sewing machine needle stuck into the fabric, that is, in the needle down state, the foot pedal 28 is returned to the "neutral" state, and the pedal detection circuit 30 sends a message to the sewing machine control circuit 34. An operation command signal of “0” is sent to the FF circuit 62 of
Output S 1 . Since the FF circuit 62 continues to output the start signal SRT of "1" to the speed control circuit 32 until it is ready to stop, the rotational speed of the sewing machine drive motor 14 is lower than the normal sewing speed as shown in FIG. maintained at a low predetermined speed.
この停止準備期間において、低速検知回路76
では前述したように、位置検出回路24からの上
位置検出信号UP及び下位置検出信号DNに基づ
いてコンデンサ84にフリツプフロツプ78の肯
定出力が「1」である区間中にのみ充電が行なわ
れる。そして電動機14の速度が低下して繰返周
期Tが長くなりコンデンサ84の充電電圧が所定
値Vthを越えた区間のみインバータ88の出力は
「0」なる出力信号をノア回路90に送出する。
従つてフリツプフロツプ78の肯定出力が「0」
となつた瞬間、ノア回路90からFF回路62の
リセツト信号LDNが得られ、ミシン駆動電動機
14の回転数が所定の低速度に達すると共にミシ
ン針が下位置にきているという方向変更条件が揃
つたことになり、この時点でブレーキワンシヨツ
ト回路68から「1」なるブレーキ信号BKが得
られ速度制御回路32のブレーキ回路106を介
してミシン駆動電動機14が停止する。 During this stop preparation period, the low speed detection circuit 76
As described above, the capacitor 84 is charged based on the upper position detection signal UP and the lower position detection signal DN from the position detection circuit 24 only during the period in which the positive output of the flip-flop 78 is "1". Then, the speed of the motor 14 decreases, the repetition period T becomes longer, and only in the section where the charging voltage of the capacitor 84 exceeds a predetermined value Vth, the output of the inverter 88 sends an output signal of "0" to the NOR circuit 90.
Therefore, the positive output of flip-flop 78 is "0".
At the moment when this occurs, the reset signal LDN for the FF circuit 62 is obtained from the NOR circuit 90, and the direction change conditions are met, in which the rotational speed of the sewing machine drive motor 14 reaches a predetermined low speed and the sewing machine needle is in the lower position. At this point, a brake signal BK of "1" is obtained from the brake one shot circuit 68, and the sewing machine drive motor 14 is stopped via the brake circuit 106 of the speed control circuit 32.
縫製後に糸切りを行なう場合には、足踏ペダル
28をけり返してフオトインタラプタ44から
「1」なる糸切り信号S2をミシン制御回路のFF回
路64に出力する。これに応じてFF回路64か
ら速度制御回路32に「1」のスタート信号
SRT及び低速信号LLKO(必要に応じて中速信号
IMCOを出力する場合もある)を出力すると共に
ミシン機構制御回路70を作動させて糸切り、糸
払い等の制御を行なう。そしてFF回路64は位
置検出器26からの「1」なる上位置検出信号
UPによつてリセツトされミシン駆動電動機14
はミシン針を上位置として停止する。 When thread trimming is to be performed after sewing, the foot pedal 28 is depressed to output a thread trimming signal S2 of "1" from the photo interrupter 44 to the FF circuit 64 of the sewing machine control circuit. In response, a start signal of "1" is sent from the FF circuit 64 to the speed control circuit 32.
SRT and low speed signal LLKO (medium speed signal if necessary)
In some cases, the sewing machine outputs IMCO) and operates the sewing machine mechanism control circuit 70 to control thread trimming, thread sweeping, etc. The FF circuit 64 receives an upper position detection signal of "1" from the position detector 26.
The sewing machine drive motor 14 is reset by UP.
stops with the sewing machine needle in the upper position.
そして、停止状態にあるミシン針を例えば下位
置から上位置に移動させたい場合にはスイツチ等
の切換え手段によつて電動機速度制御回路32の
電圧制御回路94および周波数制御回路96へ向
けて所定の指令信号を供給し、主回路トランジス
タに向けて位相切換え信号を送出することによ
り、逆転用電動機等制御手段を追加することなく
迅速容易にミシン針を所望の上下位置に移動させ
ることができる。 When it is desired to move the stopped sewing machine needle from the lower position to the upper position, for example, a switching means such as a switch is used to direct the voltage control circuit 94 and frequency control circuit 96 of the motor speed control circuit 32 to a predetermined position. By supplying a command signal and sending a phase switching signal to the main circuit transistor, the sewing machine needle can be quickly and easily moved to a desired vertical position without adding a control means such as a reversing motor.
なお、上記実施例では速度指令及び運転指令を
足踏ペダル28によつて操作する場合について説
明したが、これを外部運転スイツチ信号で操作す
るようにしても良い。 In the above embodiment, a case has been described in which the speed command and the driving command are operated by the foot pedal 28, but they may be operated by an external driving switch signal.
また、ミシン駆動電動機は三相誘導電動機に限
らず単相誘導電動機であつても良い。 Further, the sewing machine driving motor is not limited to a three-phase induction motor, but may be a single-phase induction motor.
以上のように本発明によれば、電動機速度制御
回路はインバータを有し、位相の切り替えによつ
て前記電動機を逆転させることができる。 As described above, according to the present invention, the motor speed control circuit includes an inverter, and the motor can be reversed by switching the phase.
ミシンにおける自動糸切り機構は針が加工布か
ら離れて上昇しもつとも高い位置である上死点に
達した後、ミシン主軸の回転を利用した糸の切断
を行うために、糸を切断してから針位置を検出し
制動をかけて停止する位置は上死点より相当に低
い位置になる。従来装置のように正転のみでは、
針がこの低い位置で停止すると、たとえば縫製物
を出し入れするのに引つかかつてしまうので、特
別な機構を設けて針停止位置を上死点付近に戻す
か、あるいは手動操作により針を見ながら戻さざ
るを得ないという欠点があつた。 The automatic thread trimming mechanism in a sewing machine uses the rotation of the main shaft of the sewing machine to cut the thread after the needle lifts away from the workpiece cloth and reaches the top dead center, which is a high position. The position where the needle position is detected and the brake is applied to stop is considerably lower than top dead center. With only forward rotation like conventional equipment,
If the needle stops at this low position, it may get caught or get stuck when, for example, you are putting in or taking out a sewing item. Therefore, a special mechanism must be installed to return the needle stop position to near the top dead center, or the needle can be returned manually while watching the needle. There was a drawback that I had no choice but to do so.
これに対し、ペダルを操作して糸切り動作をさ
せて糸を切断してから針位置を検出し制動をかけ
て停止することにより、針が低い位置に停止した
としても、さらに電動機を逆転させて針を上死点
付近に戻して停止させることができるので、例え
厚い布を縫製する場合にも引つかかることがなく
なる。さらに駆動装置を有する誘導電動機をイン
バータ回路で駆動するように構成したので、任意
の駆動速度に無段階に変速することが可能であ
り、しかも速度検出器等によるミシン速度の検出
を行なうことなく指令の周波数で一定速度に制御
できるので、従来装置のように不安定な可変速電
動機や複雑な制御回路を必要としない。 In contrast, by operating the pedal to cut the thread, detecting the needle position, and applying braking to stop the thread, even if the needle stops at a low position, the electric motor can be reversed. Since the needle can be returned to near the top dead center and stopped, it will not get caught even when sewing thick cloth. Furthermore, since the induction motor with the drive device is configured to be driven by an inverter circuit, it is possible to steplessly change the speed to any drive speed, and moreover, it is possible to command the sewing machine speed without using a speed detector or the like to detect the sewing machine speed. Since the speed can be controlled at a constant speed at a frequency of , there is no need for an unstable variable speed motor or a complicated control circuit as in conventional devices.
また急減速・停止させる場合はインバータ及び
コンバータを使用して回生制動を併用することが
できるため、従来の機械式摩擦ブレーキのみで制
動を行なう場合に比しブレーキ部の寿命を格段的
に長くすることができると共に省エネルギ化を行
なうことが可能でありかつブレーキ部を小型化し
得るので出力軸の慣性モーメントが小さくなり、
縫製作業に要求される急加速、急減速の要求に十
分応えられる。 In addition, in the case of sudden deceleration or stopping, regenerative braking can be used in conjunction with an inverter and converter, significantly extending the life of the brake unit compared to braking only with conventional mechanical friction brakes. It is possible to save energy, and the brake part can be made smaller, so the moment of inertia of the output shaft is reduced.
It can fully meet the sudden acceleration and deceleration requirements required for sewing work.
さらに交流誘導電動機を使用するため直流電動
機のように保守点検が不要となる。 Furthermore, since it uses an AC induction motor, there is no need for maintenance and inspection as with DC motors.
なおさらに可変電圧形のコンバータ及び可変周
波数形のインバータ回路を適用することにより足
踏ペダルを操作してミシンを始動する際、直流電
動機のように毎回起動電流が流れることもなく電
源に与える影響も少なく、容量も少なくてすむ利
点もあり、またインバータによつて誘導電動機が
駆動されるから50Hz、60Hz等周波数の影響も受け
ないので制御装置の統一化も計れる等の優れた特
徴を有し、ミシンの駆動方法として理想的な制御
を行なうことができる。 Furthermore, by applying a variable voltage converter and a variable frequency inverter circuit, when starting the sewing machine by operating the foot pedal, there is no starting current flowing each time unlike a DC motor, and there is no effect on the power supply. It has the advantage of requiring less power and capacity, and since the induction motor is driven by an inverter, it is not affected by frequencies such as 50Hz and 60Hz, so it has excellent features such as unification of control equipment. It is possible to perform ideal control as a method of driving a sewing machine.
以上のように、この発明によれば、電源への電
力回生を行なうことができるので起動、停止の精
度が非常に高い工業用ミシンにおいて省エネルギ
ーの効果があり、かつ回生制動でミシンを停止さ
せたり、電動機の逆回転により針位置停止位置を
戻すことができるので簡単なミシン構成で取り扱
いが容易なミシンの駆動方法が得られるという効
果がある。 As described above, according to the present invention, since electric power can be regenerated to the power supply, it is possible to save energy in an industrial sewing machine that has extremely high accuracy in starting and stopping, and it is also possible to stop the sewing machine using regenerative braking. Since the needle position stop position can be returned by reverse rotation of the electric motor, there is an effect that a sewing machine driving method that is easy to handle with a simple sewing machine configuration can be obtained.
第1図は従来のミシン駆動装置を示す概略構成
図、第2図はミシンにおける定位置停止装置の各
部の波形と回転速度との関係を示す説明図、第3
図は本発明にかかるミシン駆動装置の好適な実施
例を示す概略構成図、第4図は第3図で示される
ペダル検出回路の詳細な構成を示す説明図、第5
図は第3図で示されるミシン制御回路の詳細な構
成を示す説明図、第6図は第5図における低速検
知回路の詳細な構成を示す説明図、第7図は第6
図の低速検知回路の各部の波形を示す説明図、第
8図は第3図で示される電動機速度制御回路の詳
細を示す説明図である。
各図中同一部材には同一符号を付して、10は
ミシン、14はミシン駆動電動機、18は電磁ブ
レーキ、24は位置検出器、28は足踏ペダル、
30はペダル検出回路、32は電動機速度制御回
路、34はミシン制御回路、76は低速検知回
路、100はサイリスタコンバータ、104はサ
イリスタインバータである。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a conventional sewing machine drive device, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the waveforms and rotational speed of each part of the fixed position stop device in the sewing machine, and Fig. 3
4 is a schematic configuration diagram showing a preferred embodiment of the sewing machine driving device according to the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the detailed configuration of the pedal detection circuit shown in FIG. 3, and FIG.
6 is an explanatory diagram showing the detailed configuration of the sewing machine control circuit shown in FIG. 3, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the detailed configuration of the low speed detection circuit in FIG. 5, and FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing waveforms of various parts of the low speed detection circuit shown in the figure, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing details of the motor speed control circuit shown in FIG. 3. The same members in each figure are given the same reference numerals, 10 is a sewing machine, 14 is a sewing machine drive motor, 18 is an electromagnetic brake, 24 is a position detector, 28 is a foot pedal,
30 is a pedal detection circuit, 32 is a motor speed control circuit, 34 is a sewing machine control circuit, 76 is a low speed detection circuit, 100 is a thyristor converter, and 104 is a thyristor inverter.
Claims (1)
変周波数の交流を供給するとともに位相切替え可
能なインバータ、及び前記インバータに交流電源
からの交流を整流して供給するとともに、前記イ
ンバータが回生制動する際に前記交流電源側に電
力変換可能なコンバータを有し、かつブレーキ手
段を制御して前記交流電動機に制動を加え停止さ
せる制御を行う電動機速度制御回路と、前記ミシ
ンに取りつけられ前記ミシンのあらかじめ設定さ
れた針位置を検出する位置検出器と、前記ミシン
のペダル動作を検出しこのペダル動作に応じた信
号により、設定された速度を指令し、糸切断動作
を制御し、前記位置検出器の針位置を検出する信
号により停止の信号を発するミシン制御回路とを
備えたミシンの駆動方法において、 前記ミシンを停止させる際回転数減速時に前記
速度の指令により前記コンバータを切り替えて電
力を回生する第一のステツプと、 前記ミシンを針下位置に停止させた後、糸切断
動作の制御を行ない、針上位置を検出し、制動を
加えて停止させる第二のステツプと、 前記第二のステツプの後、前記電動機に供給さ
れる交流の位相を切り替えて回転を逆転させ、針
を前記針上位置の方向にもどして停止させる第三
のステツプと、 を備えたことを特徴とするミシンの駆動方法。[Scope of Claims] 1. An inverter that supplies alternating current of variable voltage and variable frequency to an alternating current motor that drives a sewing machine and that can switch the phase; and an inverter that rectifies and supplies alternating current from an alternating current power source to the inverter; a motor speed control circuit that is attached to the sewing machine and has a converter capable of converting power on the AC power source side when the sewing machine performs regenerative braking, and that controls a braking means to brake and stop the AC motor; A position detector detects a preset needle position of the sewing machine, and a signal corresponding to the pedal motion of the sewing machine is used to command a set speed and control the thread cutting operation. In a method of driving a sewing machine, the sewing machine control circuit is equipped with a sewing machine control circuit that issues a stop signal based on a signal that detects the needle position of a position detector, and when the sewing machine is stopped, the converter is switched according to the speed command when the rotational speed is reduced, and the electrical power is changed. a first step of regenerating the sewing machine; a second step of controlling the thread cutting operation after stopping the sewing machine at the needle down position, detecting the needle up position, and applying braking to stop the sewing machine; After the second step, a third step of switching the phase of the alternating current supplied to the electric motor to reverse the rotation, return the needle to the needle-up position, and stop the needle. How to drive a sewing machine.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13071981A JPS5833980A (en) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | Drive device for sewing machine |
| GB08310312A GB2114614B (en) | 1981-08-20 | 1982-08-20 | Device for driving sewing machine |
| US06/491,962 US4627370A (en) | 1981-08-20 | 1982-08-20 | Sewing machine drive device |
| DE19823248983 DE3248983T1 (en) | 1981-08-20 | 1982-08-20 | SEWING MACHINE DRIVE |
| PCT/JP1982/000326 WO1983000708A1 (en) | 1981-08-20 | 1982-08-20 | Device for driving sewing machine |
| US06/887,685 US4765267A (en) | 1981-08-20 | 1986-07-21 | Sewing machine drive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13071981A JPS5833980A (en) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | Drive device for sewing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833980A JPS5833980A (en) | 1983-02-28 |
| JPH0331478B2 true JPH0331478B2 (en) | 1991-05-07 |
Family
ID=15040985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13071981A Granted JPS5833980A (en) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | Drive device for sewing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833980A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0753434Y2 (en) * | 1988-07-19 | 1995-12-06 | 株式会社明電舎 | Inverter operated electric hoist |
| AU757671B2 (en) | 1998-11-27 | 2003-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Indoor unit for an air conditioner |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607472B2 (en) * | 1974-01-10 | 1985-02-25 | 富士電機株式会社 | Electric motor control device |
| JPS5355731A (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-20 | Koyo Kikai Kougiyou Kk | Home position stopping device for needle of sewing machine |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP13071981A patent/JPS5833980A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833980A (en) | 1983-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5151637A (en) | Deceleration apparatus for motor and drive circuit for use in motor deceleration apparatus or control apparatus for use in sewing machine | |
| US4933621A (en) | Current chopping strategy for switched reluctance machines | |
| US3344328A (en) | Direct current motor plugging circuit | |
| US4765267A (en) | Sewing machine drive device | |
| JPH0231594B2 (en) | ||
| US4639647A (en) | Four quadrant control of series motors | |
| KR850002101Y1 (en) | Control device of AC elevator | |
| JP3676863B2 (en) | Circuit device for controlling an electronically rectified motor | |
| US3969661A (en) | Motor control apparatus | |
| KR850002102Y1 (en) | Control device of AC elevator | |
| JPH0314479B2 (en) | ||
| JPH0331478B2 (en) | ||
| US3991693A (en) | Sewing machine drive control | |
| US4403563A (en) | Electric sewing machine driving apparatus | |
| GB2110487A (en) | Apparatus for controlling an ac power elevator | |
| JP3827927B2 (en) | Inverter device and refrigerator equipped with this device | |
| KR860000399B1 (en) | Electric sewing machine | |
| JP3248270B2 (en) | Induction motor braking method | |
| US4161919A (en) | Motor control system for sewing machine | |
| JPH03149091A (en) | Sewing machine drive device | |
| JPH08251963A (en) | Dc brake method for inverter | |
| JPS6336239B2 (en) | ||
| KR100408063B1 (en) | Braking method of washing machine using sensorless bldc motor | |
| KR820000151B1 (en) | Ac elevator control system | |
| KR860000338B1 (en) | Control device of AC elevator |