JPH0686582A - ミシンの制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予め最適な入力パルステーブルを設定する必
要がなく、電子サイクルミシンなどの送り機構に負荷変
動が生じた場合でも、送りモータやミシンモータの駆動
を的確に制御する。 【構成】 第１，第２送りモータの軸にかかる負荷トル
クを第１，第２の検出器でそれぞれ検出し、これらの検
出信号を信号処理してのち所定の基準電圧と比較し、該
比較結果に応じて、ミシンベルトを回転させるミシンモ
ータの駆動を制御すると共に被縫布をそれぞれ横移動お
よび縦移動させる第１，第２送りモータの駆動を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、裁縫パターンに対応さ
せて横移動のＸ軸駆動と縦移動のＹ軸駆動を行って任意
の形状縫いを行う電子サイクルミシンなどを制御する方
法及び装置に係り、特に、予め最適な入力パルステーブ
ルを設定する必要がなく、電子サイクルミシンなどの送
り機構に負荷変動が生じた場合でも、送りモータやミシ
ンモータの駆動を制御して、ミシンを的確に制御できる
ミシンの制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ミシンに関する公知例としては、例
えば、特開昭５８ー１９８３８１号の電子刺繍ミシンの
発明などが挙げられる。この発明は、針を上下動して被
縫布に縫い目を形成するミシンと、被縫布を保持する保
持枠と、駆動手段と、第１記憶手段と、パターン選択手
段と、拡大手段と、演算手段と、第２記憶手段と、中央
演算処理装置とを設け、あらかじめ記憶した刺繍模様デ
ータに基づいて被縫布を移動させることにより、被縫布
上に刺繍模様を形成するようにしたものであり、本出願
人と同一人が特許出願したものである。

【０００３】また、図４は、裁縫パターンに対応させて
横移動のＸ軸駆動と縦移動のＹ軸駆動を行って任意の形
状縫いを行う電子サイクルミシンを説明するための外観
構成斜視図である。この図において、５０は作業台、５
２はミシン本体、５４は、上面に針糸をもち上下動する
針、５６は、矩形状の移動枠、５８は被縫布、６０は、
例えば発光素子と受光素子を有し、被縫布５８の状態な
どを検出する被縫布検出器である。

【０００４】このような概略構成からなる電子サイクル
ミシンにおいて、被縫布５８は移動体５６に保持されな
がら、針５４によって縫製される。また、被縫布検出器
６０によって被縫布５８の状態などが検出され、所望の
縫製が正確に行われるようになっている。

【０００５】一方、電子サイクルミシンなどで使用され
ているミシンの送り速度制御方法及び装置としては、従
来から、つぎのような方法や装置が知られている。すな
わち、電子サイクルミシンなどの送り機構を駆動させる
ためのステッピングモータなどへ入力されるパルスが固
定テーブル方式となっており、予め定められたパターン
データに対して縫製の途中で変更することがないミシン
の送り速度制御方法及び装置が従来から知られていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例においては、設定する入力パルステーブル
が固定テーブル方式であるため、最適な入力パルステー
ブルを予めマイクロコンピュータなどに設定する必要が
あり、パルス設定時の評価繰り返しなどに時間がかかる
という問題があった。

【０００７】また、可動部の負荷変動、特に、重量変化
により、駆動部である送りモータに対して負荷トルクが
増加すると、モータ軸の回転が追従できず、送りモータ
が脱調する可能性があるという問題もあった。

【０００８】更に、機構や仕様が変更される度にモータ
を変更し、入力パルステーブルを変更する必要があっ
た。このため、機構や仕様が変更される度に評価試験を
繰り返して、パルス試験を行わなければならないという
問題もあった。

【０００９】また、縫製途中においては、予め定められ
たパルステーブルデータに対してミシン回転数も固定デ
ータとして決められているため、１つのパルステーブル
に対してミシン回転数の可変機能がなかった。しかし、
パルスモータはミシンの速度変化に対して影響するた
め、縫製の前にミシン回転数の調整を厳密に行う必要が
あるという問題があった。

【００１０】本発明は、かかる状況に鑑み、上述のよう
な従来例の問題などを解消せんとして成されたものであ
り、予め最適な入力パルステーブルを設定する必要がな
く、電子サイクルミシンなどの送り機構に負荷変動が生
じた場合でも、ミシンモータや送りモータの駆動を制御
して、ミシンを的確に制御できるミシンの制御方法及び
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を達成するための手段】本発明は、被縫布を移動
させるための送りモータの軸にかかる負荷トルクを検出
し、この検出信号を信号処理してのち所定の基準電圧と
比較し、該比較結果に応じて、前記送りモータの駆動を
制御して被縫布の送り速度を制御すると共に、ミシンモ
ータの駆動を制御することにより、前記課題を解決した
ものである。

【００１２】同様にして、本発明は、ミシンの制御装置
において、被縫布を横移動させるための第１送りモータ
の軸にかかる負荷トルクを検出する第１の検出器と、被
縫布を縦移動させるための第２送りモータの軸にかかる
負荷トルクを検出する第２の検出器と、これら検出器の
出力信号を増幅する検出器アンプと、該検出器アンプの
出力信号を受けて波形成形する第１波形成形回路と、該
第１波形成形回路の出力信号が入力され基準電圧と比較
される比較回路と、ミシンベルトを回転させるミシンモ
ータと、前記ミシンベルトの回転からミシンの送り速度
を検出するタコジェネレータと、該タコジェネレータの
出力信号を受けて波形成形する第２波形成形回路と、該
第２波形成形回路の出力信号を受けて信号処理する信号
処理回路と、該信号処理回路の出力信号を受けてミシン
スピード制御信号を出力するミシンスピード制御回路
と、該ミシンスピード制御信号、前記比較回路の出力信
号、およびデータメモリからのデータ信号を受けて所定
の情報信号を出力する主情報処理回路と、該情報信号、
前記ミシンスピード制御信号および前記比較回路の出力
信号を受けて前記ミシンモータ用の駆動信号を出力する
情報処理制御回路と、前記主情報処理回路の出力信号を
受けて前記第１および第２の送りモータ用の駆動信号を
出力する送りモータ制御回路とを具備し、前記比較回路
の出力に応じて、前記第１，第２送りモータの駆動を制
御して被縫布の送り速度を制御すると共に、前記ミシン
モータの駆動を制御することにより、前記課題を解決し
たものである。

【００１３】

【作用】本発明は、次のように作用する。

【００１４】即ち、第１，第２送りモータの軸にかかる
負荷トルクが第１，第２の検出器でそれぞれ検出され、
これら検出信号が検出器アンプで増幅された後、第１の
波形成形回路へ送出されて波形成形される。この波形成
形回路の出力信号が比較回路に入力され、基準電圧発生
器から比較回路に送出された基準電圧信号と比較され
る。この比較回路の出力信号は、主情報処理回路と情報
処理制御回路に送出される。

【００１５】一方、ミシンベルトの回転からミシンの送
り速度を検出するタコジェネレータの検出信号は、第２
の波形成形回路へ送出されて波形成形された後、信号処
理回路で所定の信号処理が施され、ミシンスピード制御
回路を介して、主情報処理回路と情報処理制御回路に送
出される。

【００１６】主情報処理回路は、データメモリからのテ
ーブルデータ信号、比較回路の出力信号、及びミシンス
ピード制御回路の出力信号を受けて所定の演算処理を行
い、その出力信号を送りモータ制御回路に送出する。ま
た、モータ制御回路の出力信号は、モータアンプで増幅
された後、第１，第２送りモータへ送出される。

【００１７】このようにして第１，第２の送りモータへ
送出された信号に従い、第１送りモータは第１送りモー
タの軸を回転させ、第２送りモータは第２送りモータの
軸を回転させる。すなわち、第１，第２検出器の検出信
号が所定の基準電圧よりも高い場合には、主情報処理回
路の出力信号は通常の場合よりもパルス幅が広くなり、
送りモータ制御回路などを介して、第１，第２送りモー
タの回転を一時的に低速化させる。

【００１８】また、第１送りモータの軸にかかる負荷ト
ルクは第１検出器で継続的に検出され、第２送りモータ
の軸にかかる負荷トルクは第２検出器で継続的に検出さ
れ、これらの検出信号が検出器アンプに送出されて上述
の信号処理が繰り返される。

【００１９】一方、情報処理制御回路は、主情報処理制
御回路の出力信号、比較回路の出力信号、及びミシンス
ピード制御回路の出力信号を受けて所定の演算処理を行
い、その出力信号をミシンモータに送出する。

【００２０】ミシンモータは、情報処理制御回路の出力
信号に応じて軸を回転させ、ローラを介してミシンベル
トを回転させる。すなわち、ミシンモータにおいても、
第１，第２の検出器の検出信号が所定の基準電圧よりも
高い場合には、情報処理制御回路によって、通常の場合
よりも回転速度を一時的に低速化させることが行われ
る。

【００２１】また、ミシンベルトの回転すなわちローラ
の回転がタコジェネレータで継続的に検出され、該検出
信号が波形成形回路に送出されて上述の信号処理が繰り
返される。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明の実施例を説明するための
構成ブロック回路図である。この図において、１０ａは
例えば電子サイクルミシンのＸ軸方向送り機構などでな
る第１の負荷、、１０ｂは例えば電子サイクルミシンの
Ｙ軸方向送り機構などでなる第２の負荷、１２ａは被縫
布を横移動（即ち、Ｘ軸方向へ移動）させるための第１
の送りモータ、１２ｂは被縫布を縦移動（即ち、Ｙ軸方
向へ移動）させるための第２の送りモータ、１４ａは、
送りモータ１２ａの軸に装着され、該軸にかかる負荷ト
ルクを検出する第１の検出器、１４ｂは、送りモータ１
２ｂの軸に装着され、該軸にかかる負荷トルクを検出す
る第２の検出器である。

【００２４】また、１６は、検出器１４ａ，１４ｂの出
力信号を増幅する検出器アンプ、１８ａは、検出器アン
プ１６の出力信号を受けて波形成形する第１の波形成形
回路、２０は比較回路、２２は、比較回路２０に所定の
基準電圧信号を送出する基準電圧発生器、２４は、第２
波形成形回路１８ｂの出力を受けて信号処理する信号処
理回路、２６はミシンスピード制御回路、２８は主情報
処理回路、３０は、各縫いピッチに対する１パルス分の
データが予め記憶されており、必要なデータが主情報処
理回路２８によって読み込まれるデータロム（Ｄata Ｒ
ＯＭ）である。

【００２５】更に、３２は情報処理回路、３４はミシン
モータ、３５はローラ、３６はミシンベルト、３８は、
ローラ３５の回転すなわちミシンベルト３６の回転から
ミシンの送り速度を検出するタコジェネレータ（Ｔ
Ｇ）、４０は送りモータ制御回路、４２はモータアンプ
である。

【００２６】尚、検出器１４ａ，１４ｂとしては、例え
ば、軸の捩れ度を検出する歪みゲージが用いられる。

【００２７】このような構成ブロック回路からなる本発
明の実施例において、送りモータ１２ａの軸にかかる負
荷トルクが検出器１４ａで検出され、送りモータ１２ｂ
の軸にかかる負荷トルクが検出器１４ｂで検出される
と、これらの検出信号が検出器アンプ１６で増幅された
後、第１の波形成形回路１８ａへ送出されて波形成形さ
れる。

【００２８】第１波形成形回路１８ａの出力信号は比較
回路２０に入力され、基準電圧発生器２２から比較回路
２０に送出された基準電圧信号と比較される。この比較
回路２０の出力信号は、主情報処理回路２８と情報処理
制御回路３２に送出される。

【００２９】一方、タコジェネレータ３８の検出信号は
第２の波形成形回路１８ｂへ送出されて波形成形された
後、信号処理回路２４で所定の信号処理が施される。該
信号処理回路２４の出力信号は、ミシンスピード制御回
路２６で信号処理された後、主情報処理回路２８と情報
処理制御回路３２に送出される。

【００３０】主情報処理回路２８は、データロム３０か
らのテーブルデータ信号、比較回路３０の出力信号、及
びミシンスピード制御回路２６の出力信号を受けて所定
の演算処理を行い、その出力信号を送りモータ制御回路
４０に送出する。該送りモータ制御回路４０の出力信号
は、モータアンプ４２で増幅された後、送りモータ１２
ａ，１２ｂへ送出される。送りモータ１２ａ，１２ｂへ
送出された信号に従い、送りモータ１２ａは送りモータ
１２ａの軸を回転させ、送りモータ１２ｂは送りモータ
１２ｂの軸を回転させる。

【００３１】また、送りモータ１２ａの軸にかかる負荷
トルクは検出器１４ａで継続的に検出され、送りモータ
１２ｂの軸にかかる負荷トルクは検出器１４ｂで継続的
に検出され、これらの検出信号が検出器アンプ１６に送
出されて上述の信号処理が繰り返される。

【００３２】一方、情報処理制御回路３２は、主情報処
理制御回路３２の出力信号、比較回路３０の出力信号、
及びミシンスピード制御回路２６の出力信号を受けて所
定の情報処理を行い、その出力信号をミシンモータ３４
に送出する。

【００３３】ミシンモータ３４は情報処理制御回路３４
の出力信号に応じて軸を回転させ、ローラ３５を介して
ベルト３６を回転させる。ローラ３５の回転すなわちミ
シンベルト３６の回転がタコジェネレータ３８で継続的
に検出され、該検出信号が第２波形成形回路１８ｂに送
出されて上述の信号処理が繰り返される。

【００３４】図２は、本実施例の動作を詳細に説明する
ためのフローチャートである。

【００３５】以下、このフローチャートに従い、図１も
参照しながら本実施例の動作について更に詳しく説明す
る。

【００３６】最初、本発明に係わるミシンの送り速度制
御装置が動作を開始する（図２のステップ１０２）と、
第１，第２検出器１４ａ，１４ｂの出力信号の処理が行
なわれる（図２のステップ１０４）。すなわち、第１，
第２送りモータ１２ａ，１２ｂの軸にかかる負荷が第
１，第２検出器１４ａ，１４ｂで検出され、これら検出
信号が検出器アンプ１６で増幅された後、第１波形成形
回路１８ａに送出される。

【００３７】次に、第１波形成形回路１８ａの出力信号
が基準電圧と比較して低いか否かが判断される（図２の
ステップ１０６）。すなわち、第１波形成形回路１８ａ
の出力信号は比較回路２０に入力され、基準電圧発生器
２２から比較回路２０に送出された基準電圧信号と比較
される。

【００３８】このような比較において第１波形成形回路
１８ａの出力信号が基準電圧よりも低いと判断された場
合には、通常の動作が行われる（図２のステップ１０
４）。すなわち、ミシンモータ３４と第１，第２送りモ
ータ１２ａ，１２ｂを、通常の回転速度で駆動させるよ
うに信号処理が行われる。

【００３９】一方、第１波形成形回路１８ａの出力信号
が基準電圧よりも低くないと判断された場合には、主情
報処理回路２８へ比較回路２０の出力信号が送出される
（図２のステップ１１０）と共に、情報処理制御回路３
２へも比較回路２０の出力信号が送出される（図２のス
テップ１１２）。すなわち、主情報処理回路２８と情報
処理制御回路３２に比較回路２０の出力信号が送出さ
れ、後述するような信号処理が行われる。

【００４０】先ず、主情報処理回路２８へ比較回路２０
の出力信号が送出される（図２のステップ１１０）と、
主情報処理回路２８の出力信号に対応してパルス幅が伸
ばされる（図２のステップ１１４）。すなわち、主情報
処理回路２８から出力された所定の情報信号が送りモー
タ制御回路４０に送出され、送りモータ制御回路４０か
ら出力されるパルス信号のパルス幅を伸長せしめる。

【００４１】このようにしてパルス幅が伸長された送り
モータ制御回路４０の出力信号に従い，第１，第２送り
モータ１２ａ，１２ｂが駆動される（図２のステップ１
１８）。すなわち、パルス幅が伸長された送りモータ制
御回路４０の出力信号はモータアンプ４２で増幅された
後、第１，第２送りモータ１２ａ，１２ｂへ送出され、
これらの送りモータ１２ａ，１２ｂの回転を一時的に低
速化するように第１，第２送りモータ１２ａ，１２ｂが
駆動される。このように、トルクに応じてパルス幅が制
御されるので、各縫いピッチに対するデータを、従来の
ように厳密に最適値に設定する必要はない。

【００４２】また、情報処理制御回路３２に比較回路２
０の出力信号が入力される（図２のステップ１１２）
と、情報処理制御回路３２における信号処理によってミ
シンスピードが下げられる（図２のステップ１１６）。
すなわち、情報処理制御回路３２には、主情報処理回路
２８からの情報信号、ミシンスピード制御回路２６から
のミシンスピード制御信号、及び比較回路２０の出力信
号が入力され、該情報処理制御回路３２における信号処
理により比較回路２０の出力信号に従ってミシンの速度
を低下させるためのミシンモータ駆動信号が情報処理制
御回路３２から出力される。

【００４３】このミシンモータ駆動信号に従ってミシン
モータ３４が駆動される（図２のステップ１２０）。す
なわち、情報処理制御回路３２の出力信号であるミシン
モータ駆動信号がミシンモータ３４に送出され、該駆動
信号に従いミシンの回転速度を一時的に低下させるよう
にミシンモータ３４が駆動され、ローラ３５を介してミ
シンベルト３６が回転される。

【００４４】このようにして送りモータの駆動（図２の
ステップ１１８）やミシンモータの駆動（図２のステッ
プ１２０）が行われたのち、作業が終了したか否かが判
断される（図２のステップ１２２）。そして、作業が終
了したと判断された場合には、本発明に係わるミシンの
送り速度制御装置の動作が終了する（図２のステップ１
２４）。

【００４５】しかし、作業が終了していないと判断され
た場合には、再度、第１，第２検出器１４ａ，１４ｂの
検出信号の処理が行なわれ（図２のステップ１０４）、
上記一連の動作が繰り返される。

【００４６】尚、本発明は上述の実施例に限定されるこ
となく種々の変形が可能である。前記実施例は、Ｘ軸及
びＹ軸方向の送り機構を持つ電子サイクルミシンに適用
されていたが、本発明の適用対象は、これに限定され
ず、例えば、図３に示す第２実施例の如く、１軸方向の
送り機構のみを持つ、通常のミシンにも適用できる。

【００４７】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、前記従来例のように最適な入力パルステーブルを
マイクロコンピータなどに予め設定する必要がなく、均
等なパルス配列のテーブルを設定すれば済むため、前記
従来例で必要とされていたパルステーブル設定のための
評価時間が不要となる利点がある。

【００４８】また、可動部の負荷変動や重量変化が生じ
た場合でも、送りモータの負荷トルクを一定に制御する
と共に、ミシンスピードも所望の速度に制御することが
できるため、可動部の負荷変動、特に、重量変化によ
り、駆動部であるモータに対して負荷が増加しても、モ
ータ軸の回転が追従できずに脱調するような現象も回避
できる利点がある。

【００４９】更に、前記従来例のように機構や仕様が変
更される度に送りモータを変更して入力パルステーブル
を変更する必要もなくなり、機構や仕様が変更される度
に評価試験を繰り返してパルス試験を行ったりする必要
性もなくなるという利点がある。

【００５０】また、縫製の途中においても送りモータの
状態を考慮してミシンスピードを所望の速度に制御する
ため、ミシンスピードに対するパルスモータへの影響は
全くなく、縫製前に回転数の調整を厳密に行う必要性も
なくなるという利点もある。

【００５１】従って、本発明によれば、電子サイクルミ
シンなどの送り機構に負荷変動が生じた場合でも、送り
モータやミシンモータの駆動を制御してミシンを的確に
制御できるミシンの制御方法及び装置が実現する。

【００５２】また、電子サイクルミシンなどの送り機構
に指などの異物が混入して、送りモータに負荷変動が生
じ、その結果、送り機構の動作不良などが一定期間続い
た場合には、ミシンを自動的に停止させることもできる
という副次的な効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための構成ブロック
回路図

【図２】本発明実施例の動作を詳細に説明するためのフ
ローチャート

【図３】本発明の第２実施例を説明するための構成ブロ
ック回路図

【図４】電子ミシンの外観を説明するための概略構成斜
視図

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ，１０…負荷 １２ａ，１２ｂ，１２…送りモータ １４ａ，１４ｂ…検出器 １６…検出器アンプ １８ａ，１８ｂ…波形成形回路 ２０…比較回路 ２２…基準電圧発生器 ２４…信号処理回路 ２６…ミシンスピード制御回路 ２８…主情報処理回路 ３０…データロム ３２…情報処理制御回路 ３４…ミシンモータ ３５…ローラ ３６…ミシンベルト ３８…タコジェネレータ ４０…送りモータ制御回路 ４２…モータアンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被縫布を移動させるための送りモータの軸
   にかかる負荷トルクを検出し、この検出信号を信号処理
   してのち所定の基準電圧と比較し、該比較結果に応じ
   て、前記送りモータの駆動を制御して被縫布の送り速度
   を制御すると共に、ミシンモータの駆動を制御すること
   を特徴とするミシンの制御方法。
2. 【請求項２】被縫布を横移動させるための第１送りモー
   タの軸にかかる負荷トルクを検出する第１の検出器と、 被縫布を縦移動させるための第２送りモータの軸にかか
   る負荷トルクを検出する第２の検出器と、 これら検出器の出力信号を増幅する検出器アンプと、 該検出器アンプの出力信号を受けて波形成形する第１波
   形成形回路と、 該第１波形成形回路の出力信号が入力され基準電圧と比
   較される比較回路と、 ミシンベルトを回転させるミシンモータと、 前記ミシンベルトの回転からミシンの送り速度を検出す
   るタコジェネレータと、 該タコジェネレータの出力信号を受けて波形成形する第
   ２波形成形回路と、 該第２波形成形回路の出力信号を受けて信号処理する信
   号処理回路と、 該信号処理回路の出力信号を受けてミシンスピード制御
   信号を出力するミシンスピード制御回路と、 該ミシンスピード制御信号、前記比較回路の出力信号、
   およびデータメモリからのデータ信号を受けて所定の情
   報信号を出力する主情報処理回路と、 該情報信号、前記ミシンスピード制御信号および前記比
   較回路の出力信号を受けて前記ミシンモータ用の駆動信
   号を出力する情報処理制御回路と、 前記主情報処理回路の出力信号を受けて前記第１および
   第２の送りモータ用の駆動信号を出力する送りモータ制
   御回路とを具備し、 前記比較回路の出力に応じて、前記第１，第２送りモー
   タの駆動を制御して被縫布の送り速度を制御すると共
   に、前記ミシンモータの駆動を制御することを特徴とす
   るミシンの制御装置。