JPH0380519B2 - - Google Patents

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JPH0380519B2
JPH0380519B2 JP60260442A JP26044285A JPH0380519B2 JP H0380519 B2 JPH0380519 B2 JP H0380519B2 JP 60260442 A JP60260442 A JP 60260442A JP 26044285 A JP26044285 A JP 26044285A JP H0380519 B2 JPH0380519 B2 JP H0380519B2
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speed
cloth
feed
sewing machine
timing
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JP60260442A
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Nobuyuki Naganuma
Fujio Horie
Kenji Matsubara
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子制御式ジグザグミシンの布送り
装置に関し、特にパルスモータで直接駆動される
布送り装置に関するものである。
(従来技術) 従来の電子制御式ジグザグミシンにおいては、
一般に針棒上下動機構と布送りの送り歯上下動機
構とをミシンモータで駆動し、針棒揺動機構と送
り歯前後動機構とを夫々のパルスモータで駆動す
るようになつている。
ところで、最近では送り歯前後動機構を独立の
パルスモータで直接に駆動することにより、駆動
系を単純化し最新の要求布送り量に基いて正確に
布送り制御するようにしたジグザグミシンが提案
されている。
例えば、特公昭57−30026号公報には、ミシン
上軸とは独立に駆動される布送り装置を備え、ミ
シン上軸の回転位相を上軸位相信号発生装置で検
出し、送り歯の送り軸の回転位相が上軸の回転位
相に対応するように予め設定しておき、上記上軸
位相信号に基いて送り軸の回転位相が予め設定し
ておいた回転位相となるように制御することによ
り、布送りの終了タイミングを一定に制御するよ
うにした布送り装置が記載されている。
(発明が解決しようとする問題点) 電子制御式ジグザグミシンの布送り装置を針棒
の上下運動と調時して独立のパルスモータ等で駆
動する場合、一般に次のような問題がある。
即ち、針棒を駆動するミシンモータの回転速度
即ち縫製速度が一定でなく低速〜高速の範囲に亙
つて適宜設定されること、また縫目形成の1針毎
に布送り量が変動することつまりパルスモータへ
出力される駆動パルス数が変動すること、駆動パ
ルスのパルス周期が一定であること、などの理由
により布送りの開始タイミングを一定にしておく
と布送り終了タイミングが一定せず、天秤の運動
と布送り運動の協働により上糸を十分に引き締め
る前に布送りが終了し、上糸の引き締めを適正に
行えず上糸が加工布と針板間に挟み込まれて残つ
たりするなど縫製品質上種々の問題が起る。
これに対して、上記公報に記載の布送り装置に
よれば、布送りの終了タイミングを適正に制御す
ることが出来るけれども、ミシン上軸の回転位相
を検出する上軸位相信号発生装置や送り軸の回転
位相を上軸の回転位相に対応するように設定して
おく電気信号手段などを設けなければならず、装
置の構成が複雑化し、製作費も高価になるなどの
問題がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係るミシンの布送り装置は、縫針の上
下往復運動と調時して加工布を移送するためにパ
ルスモータにより直接に駆動される布送り部材
と、縫針から糸を引上げるために縫針の上下往復
運動に調時して糸引上運動を行う糸引上装置と、
縫針を上下往復運動させるために回転されるミシ
ンモータの実際速度を検出する速度検出部と、そ
のミシンモータの速度を選択設定する速度設定部
とを含み、ミシンモータの速度を前記選択設定さ
れた速度に制御する速度制御装置とを備えたミシ
ンにおいて、前記速度検出部により検出された実
際速度または前記速度設定部により選択設定され
た設定速度に対応する速度信号と、前記布送り部
材による加工布の送り量に対応する送り量信号と
の少なくとも一方の信号に基づいて、前記布送り
部材による布送り動作が少なくとも前記糸引上運
動の完了後の所定期間において実行されるように
前記パルスモータの駆動タイミングを決定するタ
イミング決定手段と、 そのタイミング決定手段により決定されたタイ
ミングに従い前記パルスモータを駆動する駆動手
段とを設けたものである。
また必要に応じて、前記タイミング決定手段
は、前記糸引上装置による糸引上運動の完了時点
の前後に分割された2つの期間において前記パル
スモータを駆動するようにしてもよい。
(作用) 本発明に係るミシンの布送り装置においては、
縫針の上下運動に調時して加工布がパルスモータ
で直接駆動される布送り部材により布送りされ、
また、縫針の上下往復運動に調時させて糸引上装
置により上糸が引上げられる。
タイミング決定手段は、速度検出部からの実際
速度または速度設定部からの設定速度に対応する
速度信号と、布送り部材による加工布の送り量に
対応する送り量信号との少なくとも一方の信号に
基づいて、前記布送り部材による布送り動作が少
なくとも前記糸引上運動の完了後の所定期間にお
いて実行されるように前記パルスモータの駆動タ
イミングを決定し、駆動手段が決定されたタイミ
ングに従つて、パルスモータを駆動する。
(発明の効果) 本発明に係るミシンの布送り装置は、タイミン
グ決定手段が布送り部材を駆動するためのパルス
モータの駆動タイミングを、速度検出部により検
出された実際速度または速度設定部により選択設
定された設定速度に対応する速度信号と、前記布
送り部材による加工布の送り量に対応する送り量
信号との少なくとも一方の信号に基づいて、布送
り部材による布送り動作が少なくとも糸引上装置
の糸引上運動の完了後の所定期間において実行さ
れるように決定し、駆動手段が決定されたタイミ
ングに従い前記パルスモータを駆動するように構
成されているので、縫針の上下運動速度、即ち縫
製速度が変動しても、また、布送り量が大小変動
しても、布送り動作が糸引上装置による糸引上運
動の完了前に終了してしまうことがなく、糸引上
装置による糸の引上げと布送りとにより行なわれ
る糸締めが略一定且つ確実になされ、縫製品質を
向上させることができる。
しかも、上記布送り制御のために、特別の高価
な検出装置等を何ら設けずに、ミシンモータの速
度をフイードバツク制御する為の制御系や縫目模
様形成のための制御系を有効活用して構成するこ
とが出来るので、制御系も複雑化せず製作費も安
価になる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
本実施例は、縫針の上下往復動と調時して加工
布をパルスモータで直接駆動するようにした電子
制御式ジグザグミシンの布送り装置に関するもの
で、天秤による布引上運動完了後の所定期間に布
送り動作の全部または一部が実行されるように制
御しようとするものである。
このジグザグミシンの場合、針棒上下動機構や
糸引上装置としての天秤はミシンモータで駆動さ
れるのに対し、針板上面に常時部分的に突出して
いる布送りローラを備えた布送り機構はパルスモ
ータにより直接駆動される。
前記針棒上下動機構や天秤については、通常の
電子制御式ジグザグミシンと同様なので詳しい説
明は省略し、布送り装置について第1図〜第3図
により説明する。
前記ミシンのアーム部の頂部から延びる押え棒
1の下端には取付ネジ4により押えホルダ2が取
付けられその押えホルダ2に押え足3が着脱自在
に装着され、前記押え棒1の前方には針棒(図示
略)と針棒に取付けられた縫針5が配設されてい
る。
前記押え棒1や針棒の下方において、ベツド部
B内には次のようなローラ式布送り装置が設けら
れている。
即ち、針板6の略中央部のやや後方側部分に対
応し、且つ押え足3とその左側近傍部に対応する
位置において、針板6の直下には布送り方向と直
交方向に向けた3本のローラ軸7a,7b,7c
が前後に適当間隔あけて平行に配設され、これら
ローラ軸7a,7b,7cはベツド部B内のブラ
ケツト8に両端で枢支されている。
前記押え足3の直下において、前側のローラ軸
7aには針孔9の両側に位置する1対のローラ1
0が固着されるとともに、後側の2本のローラ軸
7b,7cには夫々4個のローラ10が固着され
ており、これらのローラ10は針板6の開口部か
ら針板6上へ僅かに突出し、これらローラ10と
押え足3間に加工布を挟持した状態でローラ10
を回転させることにより布送り出来るようになつ
ている。
前記ローラ軸7a,7b,7cのローラ10を
回転駆動して布送りするための布送りパルスモー
タ11がベツド部Bのブラケツト12にローラ軸
7a,7b,7cと同方向に向けて取付けられ、
そのモータ軸11aの駆動ギヤ13に噛合する従
動ギヤ14がブラケツト8,12に枢支され、こ
の従動ギヤ14の支軸に設けられたプーリ15と
ローラ軸7a,7cのプーリ16a,16bとに
亙つてタイミングベルト17Aが掛装されるとと
もに、前記プーリ15とローラ軸7b,7cのプ
ーリ16b,16cに亙つてタイミングベルト1
7Bが掛装され、これらタイミングベルト17
A,17Bは1対のアイドルプーリ18によりガ
イドされ且つタイミングベルト17Bはテンシヨ
ンプーリ19で張力調整されており、前記パルス
モータ11で両タイミングベルト17A,17B
を介してローラ軸7a,7b,7cの全部のロー
ラ10を回転駆動させ得るようになつている。
尚、前記ローラ10の外周面には加工布とスリ
ツプするのを防ぐ細かい歯が形成されている。
図中、符号20は下糸ボビンを収容する水平釜
であり、符号21は滑り板である。
但し、前記10個のローラ10に代えて、これら
ローラ10の範囲に亙つて耐摩耗性に優れる金属
製若しくは合成樹脂製の可撓性または屈曲自在の
ベルトを設け、このベルトを前記パルスモータ1
1で駆動することにより加工布を送るように構成
してもよいし、既存のミシンに備えられている送
り歯を前記パルスモータ11により前後送り駆動
且つ上下動駆動させるように構成してもよい。
要するに、前記布送り装置は、パルスモータ1
1で直接駆動するようになつていればよい。
次に、前記ミシンモータ、布送りパルスモータ
11及び針棒揺動パルスモータ等を制御する制御
装置について第4図のブロツク図に基いて説明す
る。
ミシンモータ30の速度を制御する速度制御装
置は、速度検出器31と、速度設定装置32と、
A/D変換器32aと、CPU33(中央演算装
置)と、ROM34(リート・オンリ・メモリ)
と、RAM35(ランダム・アクセス・メモリ)
とミシンモータ駆動回路36とで構成され、ミシ
ンモータ30の回転速度が速度設定装置32によ
り設定された設定速度となるようにフイードバツ
ク制御するものである。
前記速度検出装置31は、ミシンモータ30の
出力軸や上軸の回転速度を例えば電磁ピツクアツ
プセンサ等で検出するもので、その検出信号は図
示外のA/D変換器でA/D変換された後CPU
33へ出力される。
前記速度設定装置32は、所望の縫製速度とな
るようにミシンモータ30の回転速度を選択設定
するもので、例えばポテンシヨメータからなりそ
の電圧信号がA/D変換器32aでA/D変換さ
れた後CPU33へ出力される。
前記ROM34には、速度検出器31から出力
される実際速度信号と速度設定装置32から出力
される設定速度信号とに基いてミシンモータ30
を制御する制御プログラム等が予め入力格納され
ており、CPU33は上記両速度信号を受けこれ
らを制御プログラムに基いて演算処理し、必要に
応じてROM34から読込んだ信号やデータ等或
いは演算結果のデータ等をRAM35に一時記憶
させるとともにミシンモータ30を制御する制御
信号をミシンモータ駆動回路36へ出力する。こ
のミシンモータ駆動回路36からは上記制御信号
に対応する駆動電流がミシンモータ30へ出力さ
れる。
上記のように、ミシン稼働中はミシンモータ3
0の速度が設定速度となるように常時フイードバ
ツク制御されるが、この速度制御については既存
の電子制御式ジグザグミシンと同様である。
次に、前記布送りパルスモータ11と針棒揺動
パルスモータ38とを制御する制御装置は、前記
速度設定装置32と、A/D変換器32aと、駆
動タイミング検出センサ39と、縫目模様選択装
置40と、縫目模様データメモリ41と、CPU
42(中央演算装置)と、ROM43(リード・
オンリ・メモリ)と、RAM44(ランダム・ア
クセス・メモリ)と、布送りモータ駆動回路45
と、針棒揺動モータ駆動回路46などで構成され
る。
前記駆動タイミング検出センサ39は、針棒上
下運動の1サイクル毎に針棒が最高位置に達した
ときにそれをリミツトスイツチやフオトインタラ
プタ等で検出するもので、その駆動タイミング信
号はCPU42へ出力される。
前記縫目模様データメモリ41は、各縫目模様
毎に、各縫動作の布送り量と針棒揺動量(針振り
量)とに関するデータを1群のアドレスに格納し
ているメモリであり、縫目模様選択装置40は縫
目模様データメモリ41に格納されている各縫目
模様をコード番号等により選択し模様選択信号を
CPU42へ出力するものである。
前記ROM43には、布送りパルスモータ11
と針棒揺動パルスモータ38とを制御する制御プ
ログラムが格納されており、CPU42において
は縫目模様選択信号を受けるとそれに対応する1
群の縫目模様データの各データを、縫目模様デー
タメモリ41から順々に読込んで演算処理すると
ともに必要に応じてデータや信号をRAM44に
一時記憶させ、駆動タイミング信号に基いて求め
た各所定のタイミングで各一連の制御信号を布送
りモータ駆動回路45で針棒揺動モータ駆動回路
46とに夫々出力し、布送りモータ駆動回路45
と針棒揺動モータ駆動回路46からは上記各一連
の制御信号に対応する各一連の駆動パルスが夫々
布送りパルスモータ11と針棒揺動パルスモータ
38とに出力され、縫目模様選択装置40で選択
された縫目模様が縫製されることになる。
上記縫目模様を縫製する為の制御のうち後述の
布送りパルスモータ11を制御する布送り制御以
外については既存の電子制御式ジグザグミシンと
同様である。
ここで、前記ミシンモータ30の回転速度と加
工布の送り量とに応じて布送りパルスモータ11
へ出力する駆動パルスのパルス周期を制御するこ
とにより少なくとも天秤の糸引上動作完了後の所
定期間に布送りを実行する布送り制御について以
下詳しく説明する。
第5図は、縫針5の上下動曲線と縫針5の上下
動と調時して上下する天秤の上下動曲線を示すも
ので、布送りは少なくとも縫針5が最高点に達し
た時期以降に実行することが望ましく、また下降
してくる縫針5が加工布に刺挿する時期までに布
送りを終了する必要がある。そして、この期間は
第5図に示した布送り可能時期である。
布送りは天秤により上糸が十分に引き締められ
た時点以降に実行することが最も望ましいが、天
秤が最高点に到達した時期から針布一致点の時期
までの期間が比較的短く、特にミシンモータ30
の速度が大きいときには上記期間が非常に短かく
なつてこの期間内だけで布送りを実行することが
難しい場合もある。
そこで、少なくとも上糸の引上動作が完了した
天秤最高点の時期から針布一致点の時期に至る期
間(第5図における布送り必要時期)に布送り装
置による布送りを実行するようにしようとするも
のである。
しかしながら、縫針最高点の時期から布送りを
開始すると、布送り量(布送りパルスモータ11
へ出力される駆動パルス数)が少ないときには、
天秤最高点の時期になる前に布送りが完了してし
まうことになるし、また布送り必要時期内に全て
の布送りを実行しようとする場合に駆動パルス数
が多いときにはパルス周期が小さくなり過ぎて布
送りパルスモータ11を駆動できなくなる。
そこで、この送り制御装置では、布送り必要時
期の時間と駆動パルス数とに従つて駆動パルス周
期を求め、この駆動パルス周期の駆動パルスで送
りパルスモータ11を駆動可能のときには、天秤
最高点の時期から布送りを開始して、布送り必要
時期内で布送りを実行し、また上記駆動パルス周
期が設定パルス周期(許容最小のパルス周期)よ
りも小さいときには設定パルス周期で駆動パルス
を出力することとし、針布一致点の時期から設定
パルス周期と駆動パルス数とで定まる時間だけ繰
上げた時点から布送りを開始するものとした。
この場合、前記天秤はミシンモータ30により
縫針5の上下動に連動して駆動されるので、針布
一致点のタイミングつまり布送り終了のタイミン
グはミシンモータ30の回転速度と駆動タイミン
グ信号とに基いて所定のプログラムにより演算さ
れる。
以下、第6図と第7図とを参照し乍ら、第10
図及び第11図のフローチヤートにより布送り制
御のルーチンについて説明するが、この布送り制
御の制御プログラムは予めROM43に入力格納
されている。
第10図において、縫製運転の開始とともに
CPU42において制御が開始され、ステツプS1
では初期化され、ステツプS2では駆動タイミン
グ信号が駆動タイミング検出センサ39から入力
されたか否かが判定され、駆動タイミング信号が
入力されていないときには、ステツプS2へ戻り、
駆動タイミング信号が入力されると、ステツプ
S3へ移行し、ステツプS3では速度設定装置32
からミシンモータ30の設定速度を表す速度信号
が読込まれる。
次に、ステツプS4では模様選択信号に対応す
る縫目模様の各縫動作の為の模様データが縫目模
様データメモリ41から読込まれ、ステツプS5
では模様データから求められる布送りの為の駆動
パルス数がRAM44に一時記憶される。
ステツプ6では、CPU42内の布送り開始の
為の送り開始タイマーT1がリセツトされ、以後
この送り開始タイマーT1が時々刻々経過時間を
計数していく。
ステツプS7では、CPU42内の内部タイマー
が初期設定(リセツト)され、この内部タイマー
のリセツトを条件として第11図の内部タイマー
割込み処理のルーチンが開始される。
ステツプS10では、速度信号に基いて天秤引上
終了時期t1と送り終了時期t2とが演算され、ステ
ツプS11では上記ステツプS10において演算され
た天秤引上終了時期t1及び送り終了時期t2及びス
テツプS5において求められた駆動パルス数Nと
に基いて(t2−t1)の時間内にN個の駆動パルス
を出力するときの駆動パルス周期Tが演算され
る。
次に、ステツプS12では、上記駆動パルス周期
TがT≧T0(設定値)か否かが判定される。
但し、この設定値T0は所定のパルス幅の駆動
パルスで布送りパルスモータ11を駆動し得る最
小のパルス周期である。
上記判定の結果、T≧T0のときにはこの周期
Tの駆動パルスにより天秤引上終了時期t1から送
り終了時期t2の間に布送りすることが出来るので
ステツプS13へ移行しステツプS13において前記
内部タイマーに駆動周期がセツトされる。
これにより、内部タイマーからは駆動パルス周
期T毎にトリガー信号が出力される。
ステツプS14では、前記送り開始タイマーT1
計数している時間がt1以上かが判定される。つま
り、天秤引上終了時期t1になつていないときには
再びステツプS14へ戻り、天秤引上終了時期t1と
なるとステツプS18へ移行する。
ステツプS12においてT≧T0でないときには駆
動パルス周期Tが短かすぎてこの周期Tの駆動パ
ルスによりパルスモータ11を駆動することが出
来ないので、ステツプS15へ移行し駆動パルス周
期としてT0(設定値)が選択され、このパルス周
期T0と送り終了周期t2と駆動パルス数に基いて
繰上げ送り開始時期t0が演算される。
次に、ステツプS16では内部タイマーに駆動パ
ルス周期T0がセツトされ、内部タイマーからは
駆動パルス周期T0毎にトリガー信号が出力さる。
ステツプS17では、送り開始タイマーT1で計数
している時間が繰上げ送り開始時期t0になつたか
否かが判定され、繰上げ送り開始時期t0になると
ステツプS18へ移行する。
ステツプS18では、内部タイマーからのトリガ
ー信号と同期してCPU42から布送りモータ駆
動回路45へ制御信号が出力され、布送りパルス
モータ11が1ステツプ駆動される。
次に、ステツプS19では前記駆動パルス数だけ
の駆動が終了したか否かが判定され、終了してい
ないときにはS18へ戻りステツプS18が繰返され、
駆動パルス数だけ布送りパルスモータ11が駆動
され、加工布が次回の縫動作のための送り量だけ
布送りされると、ステツプS19からステツプS20
へ移行し、ステツプS20においてタイマー割込み
にマスクされて割込み処理が終了し、第10図の
メインルーチンへ復帰する。この復帰後ステツプ
S8において次回の割込みを可能とするためにタ
イマー割込みマスクが解除され、ステツプS8か
らステツプS2へ移行し、以下同様に繰返される。
上記のように、駆動タイミング信号が入力され
る毎に速度信号と模様データから決まる駆動パル
ス数と設定パルス周期T0とに基いて駆動パルス
の周期が決定され、この駆動パルス周期で駆動パ
ルスが順々に布送りパルスモータ11へ出力さ
れ、布送りが実行される。
第6図及び第7図は、以上のように送り制御す
るときの縫針上下動曲線と駆動パルスとを例示し
たもので、夫々ミシンモータ30の回転数が
400rpm及び800rpmの場合である。
尚、第8図及び第9図は変形例に係り夫々第6
図及び第7図に対応するものであり、第8図及び
第9図に示すように、布送り動作を縫針最高点の
時期から始まる時期と布送り必要時期の2つの時
期に実行させるように制御してもよい。
このように制御する場合、布送り必要時期に出
力する駆動パルス数を予め設定しておくかまたは
布送りの為の総駆動パルス数の一定割合のパルス
数を決定し、この予め設定されたまたは決定され
たパルス数と総駆動パルス数とに基いて駆動パル
ス周期を決め、先頭の駆動パルスに続く複数の駆
動パルスを縫針最高点の時期から出力するように
してもよい。
上記実施例では、速度設定装置32からの設定
速度信号をCPU42へ出力し、ミシンモータ3
0の設定速度信号を用いて駆動パルス周期を決定
するようにしたが、速度検出器31からの実際速
度信号をCPU42へ出力し、ミシンモータ30
の実際速度信号を用いて駆動パルス周期を決定す
るようにしてもよい。
また、上記実施例では、第11図のルーチンを
割込み処理によつて行なうようにしたが、このル
ーチンを第10図のルーチンに組込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は
電子制御式ジグザグミシンのベツド部上の押え足
等及びベツド部内に設けられた布送り装置の部分
縦断正面図、第2図は同じく部分縦断側面図、第
3図は同じく布送り装置の平面図、第4図は上記
ミシンの制御装置のブロツク図、第5図は天秤上
下動曲線と縫針上下動曲線の一部を示す線図、第
6図及び第7図は夫々低速時及び高速時における
縫針上下動曲線の一部と駆動パルスとを示す説明
図、第8図及び第9図は変形例に係り夫々第6図
及び第7図相当図、第10図及び第11図は布送
り制御の制御ルーチンの概略フローチヤートであ
る。 5……縫針、10……ローラ、11……布送り
パルスモータ、31……速度検出器、32……速
度設定装置、32a……A/D変換器、33……
CPU、34……ROM、35……RAM、36…
…ミシンモータ駆動回路、39……駆動タイミン
グ検出センサ、40……縫目模様選択装置、41
……縫目模様データメモリ、42……CPU、4
3……ROM、44……RAM、45……布送り
モータ駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 縫針の上下往復運動と調時して加工布を移送
    するためにパルスモータにより直接に駆動される
    布送り部材と、縫針から糸を引上げるために縫針
    の上下往復運動に調時して糸引上運動を行う糸引
    上装置と、縫針を上下往復運動させるために回転
    されるミシンモータの実際速度を検出する速度検
    出部と、そのミシンモータの速度を選択設定する
    速度設定部とを含み、ミシンモータの速度を前記
    選択設定された速度に制御する速度制御装置とを
    備えたミシンにおいて、 前記速度検出部により検出された実際速度また
    は前記速度設定部により選択設定された設定速度
    に対応する速度信号と、前記布送り部材による加
    工布の送り量に対応する送り量信号との少なくと
    も一方の信号に基づいて、前記布送り部材による
    布送り動作が少なくとも前記糸引上運動の完了後
    の所定期間において実行されるように前記パルス
    モータの駆動タイミングを決定するタイミング決
    定手段と、 そのタイミング決定手段により決定されたタイ
    ミングに従い前記パルスモータを駆動する駆動手
    段とを設けたことを特徴とするミシンの布送り装
    置。 2 前記タイミング決定手段は、前記糸引上装置
    による糸引上運動の完了時点の前後に分割された
    2つの期間において前記パルスモータを駆動する
    ように駆動タイミングを決定することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のミシンの布送り装
    置。
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