JPH10323478A - 主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 糸輪捕捉器を駆動する駆動モータの基準位置
を検出する第２検出手段の検出誤差に関係なく、剣先が
縫針に出会う出会い位置を簡単に且つ精度よく設定でき
ること。 【解決手段】 釜駆動モータ５８の基準位置は、釜軸原
点センサ１５５の取付け位置誤差などにより絶対的なも
のではないが、手回しモードで設定した釜駆動モータ５
８の「出会い位置」の回転位置は絶対的なものであるこ
とから、その出会い位置における各モータ５８，１１０
の回転位置をパルス数ＰＵ，ＰＤとして記憶しておき、
パルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセンサ１１２の
パルス数に変換したパルス数だけパルス数ＰＵから引き
算することで、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミング
が精度良く求められ、出会い位置設定を簡単化できると
とにも、その駆動開始タイミングのときに釜駆動モータ
５８を駆動することで、剣先５９ｃが縫針２２に出会う
出会い位置の設定精度が向上し、安定した縫い調子で縫
製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸を駆動するミ
シンモータと、糸輪捕捉器をミシンモータとは独立に駆
動する駆動手段の駆動モータの少なくとも一方を同期制
御する主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンに関し、特に糸輪
捕捉器の剣先が縫針と出会う出会い位置を手動操作を介
して精度良く設定するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、糸輪を捕捉する糸輪捕捉用釜を駆
動する下軸を、縫針や天秤を上下駆動する主軸に連結さ
せて駆動する上下軸駆動型に代えて、糸輪捕捉用釜を専
用の釜駆動モータで主軸とは独立に駆動することによ
り、糸輪捕捉用釜を主軸に同期駆動させつつ、縫製条件
に応じて糸輪捕捉用釜の時々刻々の回転状態を制御する
ようにした釜軸独立駆動型のミシンが、特開昭６０−２
１７５０号公報、特開平３−２３４２９１号公報などで
提案されている。

【０００３】このように、糸輪捕捉用釜をミシンモータ
とは独立に釜駆動モータで駆動する釜軸独立駆動型のミ
シンを組み立てる際には、ミシンモータと主軸とを連結
し、主軸の原点位置でミシンモータの基準位置を検出す
るように主軸原点センサを設ける一方、糸輪捕捉用釜を
釜駆動モータに連結し、糸輪捕捉用釜の原点位置が主軸
の原点位置に対して所定位置関係となる位置で、釜駆動
モータの基準位置を検出するように釜軸原点センサを設
けるようにすることで、縫製に際して、釜駆動モータを
ミシンモータに同期するように駆動制御するときには、
釜駆動モータがその基準位置から所定量回転した出会い
位置のときに、剣先と縫針とが出会うようになり、縫針
に形成された糸輪ループが剣先で確実に捕捉されるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、糸輪
捕捉用釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで駆動
する釜軸独立駆動型のミシンにおいては、釜軸原点セン
サで検出される釜駆動モータの基準位置を、主軸原点セ
ンサで検出されるミシンモータの基準位置に対して所定
位置となるように設け、釜駆動モータの基準位置から所
定量回転した位置に出会い位置が設定されているので、
釜軸の原点位置を決める釜軸原点センサの取付け如何で
は、取付け位置誤差が生じることになり、また釜軸原点
センサの感度の違い等により、主軸に対する糸輪捕捉用
釜の回転位置に検出誤差が生じることに起因して、糸輪
捕捉用釜の出会い位置にも誤差が生じることになり、縫
い調子が安定しないという問題がある。

【０００５】そこで、釜軸原点センサの感度の違いや釜
軸原点センサの取付け位置誤差による検出誤差を解消す
るように、主軸を出会い位置に対応する位置に回転させ
た状態で、調整用のゲージを用いて糸輪捕捉用釜が出会
い位置となるように、釜軸原点センサの取付け位置を微
調整することになり、調整作業が複雑化するとともに、
多大の調整作業時間を要するという問題がある。本発明
の目的は、糸輪捕捉器を駆動する駆動モータの基準位置
を検出する第２検出手段の検出誤差に関係なく、剣先が
縫針に出会う出会い位置を簡単に且つ精度よく設定でき
るような主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンを提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の主軸捕捉器軸
独立駆動型ミシンは、ミシンモータで主軸を介して駆動
される針棒及び縫針を装備したヘッド部と、縫針と協働
して上糸の糸輪を捕捉する糸輪捕捉器を装備したベッド
部と、糸輪捕捉器を主軸とは独立に駆動する駆動手段
と、主軸の原点位置とミシンモータの基準位置及び回転
位置とを検出する第１検出手段と、駆動手段の駆動モー
タの基準位置及び回転位置を検出する第２検出手段と、
第１，第２検出手段からの検出信号を用いて糸輪捕捉器
が主軸に同期して回転するように駆動モータとミシンモ
ータの少なくとも一方を制御する同期制御手段とを備え
た主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンにおいて、主軸と糸輪
捕捉器とを夫々独立に低速回転させる出会い位置設定モ
ードを設定する為のモード設定手段と、出会い位置設定
モードにおいて、糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会ったと
きの、ミシンモータの基準位置を基準とする回転位置
と、駆動モータの基準位置を基準とする回転位置とを第
１，第２検出手段の検出信号に基づいて検知する出会い
位置検知手段と、出会い位置検知手段で検知されたミシ
ンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを記憶す
る出会い位置データ記憶手段とを備えたものである。

【０００７】第１検出手段は主軸の原点位置とミシンモ
ータの基準位置及び回転位置とを検出し、また第２検出
手段は駆動手段の駆動モータの基準位置及び回転位置を
検出するので、モード設定手段で設定された出会い位置
設定モードにおいて、主軸を出会い位置まで手動で低速
回転させ、また糸輪捕捉器を出会い位置まで手動で低速
回転させたとき、出会い位置検知手段は、糸輪捕捉器の
剣先が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置
を基準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準
とする回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基
づいて検知する。このとき、出会い位置データ記憶手段
は、出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回
転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する。

【０００８】即ち、第１検出手段で検出する検出信号に
検出誤差が生じている場合でも、出会い位置設定モード
で設定した糸輪捕捉器の出会い位置は主軸の出会い位置
に対応する絶対的な位置であり、縫製時には、出会い位
置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いること
で、縫い調子が安定する。請求項２の主軸捕捉器軸独立
駆動型ミシンは、請求項１の発明において、前記出会い
位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位
置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイ
に数値にて表示可能な表示手段を備えたものである。

【０００９】この場合、表示手段により、出会い位置デ
ータ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆
動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値
にて表示されるので、これらミシンモータや駆動モータ
の出会い位置における回転位置を数値表示により容易に
確認することができる。その他、請求項１と同様の作用
を奏する。請求項３の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン
は、請求項１または２の発明において、前記表示手段の
ディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆
動モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更し
た数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更
可能な出会い位置データ変更手段を備えたものである。

【００１０】この場合、出会い位置データ変更手段は、
表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回
転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更できるとと
もに、その変更した数値で出会い位置データ記憶手段の
記憶データを変更することができる。その他、請求項１
または２と同様の作用を奏する。請求項４の主軸捕捉器
軸独立駆動型ミシンは、請求項３の発明において、前記
同期制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶され
た記憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モー
タを駆動開始する駆動開始タイミングを決定するもので
ある。

【００１１】この場合、同期制御手段は、ミシンの駆動
開始時に、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶
データに基づいて、糸輪捕捉器の剣先が出会い位置で縫
針と出会うように駆動モータの駆動開始タイミングを決
定し、その駆動開始タイミングのときに駆動モータの駆
動制御を開始する。その他、請求項３と同様の作用を奏
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。本実施形態は、３台の刺
繍ミシンを備え、各刺繍ミシンにおいては、糸輪捕捉用
の全回転釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで回
転駆動するようにしたシリンダベッド部を有する多頭式
刺繍ミシンに本発明を適用した場合のものである。

【００１３】この多頭式刺繍ミシンＭについて説明する
と、図１に示すように、左右方向に延びるベースフレー
ム１の上面の後部側には、左右方向に所定長さを有する
平面視略矩形状のミシン支持板２が配設され、このミシ
ン支持板２の後端部分には、左右方向に延びる支持フレ
ーム３が立設され、この支持フレーム３に、３つのヘッ
ド部４〜６が所定間隔毎に左右方向に並設されるととも
に、ミシン支持板２の前端部に位置するベースフレーム
１には、これらヘッド部４〜６の各々に対応させて、ベ
ッドユニット１０〜１２に構成されたシリンダ状のベッ
ド部７〜９の各後端部が夫々支持されている。

【００１４】即ち、支持フレーム３に設けられたへッド
部４〜６と、独立構造のベッドユニット１０〜１２とか
らなる３台の多針式刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３が並設されて
いる。これら刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３のヘッド部４〜６の
各々の前端部には、左右方向に１列状に配列された１２
本の針棒２１を上下動可能に支持するとともに、１２個
の天秤２３を揺動可能に支持する針棒ケース２０が左右
方向移動可能に夫々支持され、各針棒ケース２０は、針
棒変更モータ１１５（図８参照）で駆動される針棒変更
機構（図示略）により、一斉に左右方向に移動されて、
糸色の異なる別の上糸に同時に変更可能になっている。

【００１５】また、ミシン支持板２の前側でベッドユニ
ット１０〜１２の上面と同一高さになるように、作業用
テーブル１３が水平に配設され、この作業用テーブル１
３を含み、この作業用テーブル１３の左右両側に設けら
れた１対の補助テーブル１４・１５に亙って、左右方向
に延びる平面視矩形枠状の可動枠１６が載置されてい
る。

【００１６】そして、この可動枠１６の左端部の駆動枠
部１６ａがＸ軸駆動機構（図示略）によりＸ軸方向（左
右方向）に移動駆動されるとともに、その右端部の駆動
枠部１６ｂと駆動枠部１６ａとがＹ軸駆動機構（図示
略）によりＹ軸方向（前後方向）に移動駆動される。従
って、可動枠１６は、Ｘ軸駆動モータ１１７（図８参
照）で駆動されるＸ軸駆動機構とＹ軸駆動モータ１１９
（図８参照）で駆動されるＹ軸駆動機構とにより、ＸＹ
平面上を移動可能になっている。また、補助テーブル１
５の後側には、刺繍縫製に関するメッセージを表示する
ディスプレイ１８ａを備えた操作パネル１８が設けられ
ている。

【００１７】次に、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３毎に設けら
れ、針棒２１を上下駆動する針棒上下駆動機構２５につ
いて、図２に基づいて簡単に説明する。各ヘッド部４〜
６の先端部には、上下方向に延びる基針棒２６が配設さ
れ、この基針棒２６はその上端部及び下端部においてフ
レームに支持されている。この基針棒２６には、後述の
連結ピン３４と係合する係合溝２７ａを有する上下動部
材２７が上下動可能に挿嵌され、この上下動部材２７の
下端部に設けられた針棒抱き２８は、基針棒２６に上下
動可能且つ回転不能に挿嵌されるとともに、上下動部材
２７の下端部に、上下動部材２７を回転可能に連結して
いる。そして、この針棒抱き２８は、枢支軸２９に揺動
可能に枢支された揺動レバー３０に連結されたリンク３
１に連結されている。

【００１８】一方、各ヘッド部４〜６を挿通して左右方
向向きに配設された主軸１７に偏心カム３２が固着され
ており、この偏心カム３２に外嵌された偏心レバー３３
の下端部が揺動レバー３０に連結されている。ところ
で、前記１２本の針棒２１の各々には、その下端部に縫
針２２が装着されるとともに、その高さ方向の略中段部
に連結ピン３４が夫々固着されるとともに、この連結ピ
ン３４と針棒ケース２０の支持フレームとの間に圧縮バ
ネ３５が外嵌されており、針棒２１はこの圧縮バネ３５
により常に上方の針上位置に弾性付勢されている。更
に、針棒ケース２０が左右方向に移動したときに、上下
動部材２７に対向する針棒２１の連結ピン３４が、上下
動部材２７の係合溝２７ａに選択的に係合されるように
なっている。

【００１９】これにより、ミシンモータ１１０の所定回
転方向への回転駆動により主軸１７が回転されて、偏心
レバー３３と揺動レバー３０とリンク３１とを介して、
上下動部材２７と針棒抱き２８とが一体的に上下動する
のに伴って、連結ピン３４を介して上下動部材２７に連
結されている針棒２１だけが主軸１７に調時して上下に
往復駆動される。次に、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３毎に設
けられ、針棒２１をその最上位置（上死点位置）にジャ
ンプさせる針棒ジャンプ機構４０について、図２に基づ
いて説明する。針棒ケース２０内には、水平向きの針棒
ジャンプ用ソレノイド４１が設けられるとともに、平面
視略Ｌ字状の回動レバー４２が鉛直軸回りに回動可能に
針棒ケース２０に取付けられている。そして、その回動
レバー４２の駆動部４２ａが針棒ジャンプ用ソレノイド
４１のプランジャーに当接するとともに、その従動部４
２ｂに取付けた上下方向向きの操作軸４３が、上下動部
材２７に一体形成された突出状の係合部２７ｂに係合可
能になっている。

【００２０】更に、上下動部材２７は、その上端部に設
けた巻きバネ４４により、２点鎖線で示す回動したジャ
ンプ位置から実線で示す通常の連結位置に回動するよう
に、常に弾性付勢されている。これにより、針棒２１が
連結ピン３４を介して上下動部材２７に連結されている
ときに、針棒ジャンプ用ソレノイド４１が所定時間だけ
駆動されて、そのプランジャーが右方に進出したときに
は、回動レバー４２が平面視にて時計回転回りに回動し
て、操作軸４３と係合部２７ｂとを介して、上下動部材
２７が２点鎖線で示すジャンプ位置に回動して、連結ピ
ン３４と係合溝２７ａとの係合が解除され、これと同時
に、針棒２１は圧縮バネ３５により針上位置に一気に移
動（ジャンプ作動）するようになっている。

【００２１】一方、針棒２１がその針上位置にジャンプ
した状態で且つ上下動部材２７が連結位置に復帰してい
るときに、上下動部材２７が下方からその略最上位置の
方向に上昇するときには、上下動部材２７は連結ピン３
４に下側から当接して、一時的にジャンプ位置に回動す
るが、巻きバネ４４により直ぐに連結位置に回動復帰
し、連結ピン３４は係合溝２７ａに自動的に連結するよ
うになっている。ここで、各ベッド部７〜９に設けられ
た押え足４５は、押え足駆動ソレノイド１０６で駆動さ
れる図示外の押え足駆動機構により、ベッド部７〜９上
の加工布Ｗを押圧する押え位置と、所定距離上昇した退
避位置とに亙って上下に位置切換え可能になっている。

【００２２】次に、ベッドユニット１０〜１２につい
て、図３〜図６に基づいて説明する。ここで、３つのベ
ッドユニット１０〜１２は同様の構成なので、左端のベ
ッドユニット１０について説明する。前後方向に延びる
断面略Ｕ字状のベッドケース５０は、その後端部におい
て、ミシン支持板２の前端部に位置する左右方向に延び
るベースフレーム１に固着した１対の支持ブラケット５
１に取付けられ、ベッドケース５０の前端部分には、釜
モジュール５５が着脱可能に固定されている。ここで、
ベッドケース５０の上側は、その前端部分において針板
５２で覆われるとともに、針板５２に連続するカバー板
５３で覆われている。

【００２３】次に、釜モジュール５５について説明す
る。図４〜図５に示すように、ベッドケース５０の前端
部には、取付けブロック５６がビス５７により着脱可能
に固着され、この取付けブロック５６の後端側には、パ
ルスモータからなる釜駆動モータ５８が取付けられてい
る。一方、取付けブロック５６の前端側には、糸輪捕捉
用の全回転釜５９が設けられ、この全回転釜５９に固着
された釜軸６０（捕捉器軸に相当する）は、前後方向に
位置調節可能に取付けブロック５６に枢支されている。
そして、釜軸６０の後端部に取付けた第１連結部材６２
と、釜駆動モータ５８の駆動軸５８ａの前端部に取付け
た第２連結部材６３とが相互に連結されている。つま
り、これら釜軸６０と駆動軸５８ａとは、両連結部材６
２，６３からなるカップリング６１で連結されている。

【００２４】ここで、全回転釜５９について簡単に説明
すると、図７に示すように、ボビンを収容するボビンケ
ース６７を保持する内釜５９ａと、この内釜５９ａの外
側を回転する外釜５９ｂとからなり、その外釜５９ｂに
は、上糸４７を引っかけて上糸ループ４７ａを形成する
為の剣先５９ｃが形成されている。そして、主軸１８が
約「２００°」のときに、剣先５９ｃと縫針２２の目孔
とが出合う出合いタイミング（図１７参照）となり、剣
先５９ｃはこの出合いタイミングのときに、縫針２２の
目孔から延びる針側の上糸４７を引っかけて、外釜５９
ｂの回転により、内釜５９ａと外釜５９ｂとの間を移動
する上糸ループ４７ａを形成する。

【００２５】更に、その第２連結部材６３には、ディス
クエンコーダ６４が取付けられ、このディスクエンコー
ダ６４に形成された複数のスリットを光学的に検出し
て、釜軸回転信号を出力するフォトセンサからなる第２
エンコーダセンサ６５が取付けブロック５６に取付けら
れている。そして、釜駆動モータ５８の駆動により、駆
動軸５８ａとカップリング６１とを介して釜軸６０が回
転駆動されて、全回転釜５９が所定の回転方向に、主軸
１７に対して２倍の回転速度で回転駆動される。ここ
で、ベッドユニット１０の前端部は、ベッドケース５０
の前端部の下端にヒンジ機構を介して開閉可能に枢支さ
れた保護カバー６６で覆われている。

【００２６】ここで、全回転釜５９を前後方向に位置調
節可能に枢支する枢支構造について簡単に説明する。前
記取付けブロック５６の円筒状部分の直ぐ内側には、円
筒状のベアリングケース７０が前後方向に摺動可能に設
けられ、このベアリングケース７０内には、ベアリング
７１が圧入されている。そして、取付けブロック５６の
左側壁部には、偏心ピン７２が取付けられるとともに、
その偏心ピン７２の先端のピン部がベアリングケース７
０の左側壁に形成された縦長のピン孔に係合している、
一方、取付けブロック５６の右側壁部には、ベアリング
ケース７０を固定可能なセットビス７３が取り外し可能
に設けられている。

【００２７】即ち、セットビス７３を緩める一方、偏心
ピン７２を時計回り方向又は反時計回り方向に回転させ
ることにより、ピン孔を介してベアリングケース７０を
前方又は後方に微小距離（例えば、１〜２mm）だけ移動
して、同時に全回転釜５９の位置を前後方向に微調節で
き、針隙を調節することができる。次に、各ベッドユニ
ット１０〜１２に設けられ、上糸４７と下糸４８とを切
断する糸切り機構８０について、図３、図６に基づいて
簡単に説明する。前記針板５２の下面には、可動刃８１
が、図６に実線で示す待機位置と、２点鎖線で示す回動
位置とに亙って揺動可能に枢支されている。

【００２８】そして、この可動刃８１と協働して上糸４
７と下糸４８とを切断する為の固定刃８２は、可動刃８
１の上側に対向するように針板５２の下側に取付けられ
ている。一方、可動刃８１に連結された糸切り作動レバ
ー８３は、ベッドケース５０内を挿通して後方に延びて
いる。そして、ベースフレーム１の左端部に設けられた
糸切りモータ８４が駆動されると、その駆動ギヤ８５に
噛合する扇形の揺動部材８６の揺動を介して糸切り作動
軸８７が左右方向に移動し、回動板８８を介して糸切り
作動レバー８３が前後方向に移動され、可動刃８１の回
動により上下両糸４７，４８が同時に切断される。

【００２９】次に、多頭式刺繍ミシンＭの制御系の概要
について、図８のブロック図に基づいて説明する。釜駆
動制御以外の刺繍ミシンＭ全体の制御を司るミシン制御
装置１００は、ＣＰＵ１０１とＲＯＭ１０２及びＲＡＭ
１０３とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロ
コンピュータにデータバスなどのバスを介して接続され
た入力インターフェース（図示略）及び出力インターフ
ェース（図示略）とから構成されている。

【００３０】このミシン制御装置１００には、ヘッド部
４に関して、針棒ジャンプ用ソレノイド４１の為の駆動
回路１０５と、押え足駆動ソレノイド１０６の為の駆動
回路１０７と、糸切れセンサ１０８が夫々接続され、他
のヘッド部５，６についても同様に接続されている。ま
た、ミシン制御装置１００には、ミシンモータ１１０を
駆動する駆動回路１１１と、ミシンモータ１１０に設け
られたディスクエンコーダの１回転で１０００個のスリ
ット信号を出力する第１エンコーダセンサ１１２と、こ
の第１エンコーダセンサ１１２の１回転で１個の主軸同
期信号（主軸原点信号、ミシンモータ１１０の基準位置
信号に相当する）を出力する主軸原点センサ１１３が接
続されている。

【００３１】更に、ミシン制御装置１００には、針棒２
１の停止位置（主軸１７の約１００°の回転位置）を検
出する停止位置センサ１１４と、針棒ケース２０を移動
させて駆動する針棒２１を変更する針棒変更モータ１１
５の為の駆動回路１１６と、Ｘ軸駆動モータ１１７の為
の駆動回路１１８と、Ｙ軸駆動モータ１１９の為の駆動
回路１２０と、縫製開始や種々の指令を指示する為の複
数のスイッチが設けられるとともに、ディスプレイ１８
ａを有する操作パネル１８とが夫々接続されている。こ
こで、これら第１エンコーダセンサ１１２や主軸原点セ
ンサ１１３などで第１検出手段が構成されている。

【００３２】一方、ミシン制御装置１００に接続され、
全回転釜５９の駆動制御や糸切断制御を司る釜軸制御装
置１５０は、ＣＰＵ１５１とＲＯＭ１５２及びＲＡＭ１
５３とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロコ
ンピュータにデータバスなどのバスを介して接続された
入力インターフェース（図示略）及び出力インターフェ
ース（図示略）とから構成されている。この釜軸制御装
置１５０には、ベッドユニット１０に関して、釜駆動モ
ータ５８の為の駆動回路１５４と、ディスクエンコーダ
６４の１回転で５０個のスリット信号を出力する第２エ
ンコーダセンサ６５と、このディスクエンコーダ６４の
１回転で１個の釜軸同期信号（釜軸原点信号、釜駆動モ
ータ５８の基準位置信号に相当する）を出力する釜軸原
点センサ１５５が夫々接続され、他のベッドユニット１
１，１２についても同様に接続されている。

【００３３】更に、釜軸制御装置１５０には、可動刃８
１の移動位置を検出する移動位置検出センサ１５６と、
糸切りモータ８８の為の駆動回路１５７とが夫々接続さ
れている。また、ミシンモータ１１０は、インダクショ
ンモータからなり、インバータ制御される。そして、ミ
シンモータ１１０に設けられたディスクエンコーダの１
回転で第１エンコーダセンサ１１２から出力される１０
００個の主軸回転信号（スリット信号）は、４０００パ
ルスに細分化され、主軸制御パルスとしてモータの駆動
制御に用いられる。ここで、これら第２エンコーダセン
サ６５や釜軸原点センサ１５５などで第２検出手段が構
成されている。

【００３４】一方、釜駆動モータ５８は、ステッピング
モータからなり、５００パルスを受けて１回転し、同時
に全回転釜５９も１回転する。そして、釜駆動モータ５
８は、主軸１７が１回転する間に２回転するように倍速
で駆動制御される。次に、釜軸制御装置１５０で実行さ
れる縫製制御のルーチンについて、図９〜図１５のフロ
ーチャートに基づいて説明する。但し、図中符号Ｓｉ
（ｉ＝１０、１１、１２・・・・）は各ステップであ
る。

【００３５】ここで、縫製制御に関する駆動信号やタイ
ミングについてその概略を説明すると、図１６、図１７
に示すように、縫製開始時には、通常、主軸１７は約１
００°の回転位置で停止しており、更に針棒２１は針棒
ジャンプ機構４０により、その最上位置にジャンプして
停止している。そして、Ｎ針分の針落ちデータを有する
刺繍データを刺繍縫いする場合、ミシン制御装置１００
からの主軸駆動信号が「Ｈ」レベルに切換えられると同
時に、ミシンモータ１１０の駆動が開始される。

【００３６】ところで、針棒２１は、１針目において、
主軸１７の０°のとき、つまり針棒２１の最上位置のと
きに、自動的に上下動部材２７に連結されるので、縫い
始めにおける上糸４７の引き込み動作（ピッカー動作）
をしない場合には、２針目以降から縫目が形成される。
そして、Ｎ針目の最終縫目において、主軸１７の約２６
０°のときに、主軸駆動信号が「Ｌ」レベルに切換えら
れるとともに、糸切り信号が出力され、その後主軸１７
の２７０°〜４４０°（８８°）に亙って糸切り動作が
実行され、その直後の主軸１７の４６０°（１００°）
のときに、主軸１７の回転が実際に停止される。

【００３７】前記操作パネル１８の縫製開始スイッチが
操作されると、この制御が開始され、先ず主軸・釜軸初
期設定処理（図１０参照）が実行される（Ｓ10）。この
制御が開始されると、先ず停止位置センサ１１４からの
停止位置信号が読み込まれて、主軸１７が停止位置、つ
まり、前回の縫製処理が終了して糸切断した状態のとき
には、通常「１００°」の初期設定位置のときであり、
この停止位置のときには（Ｓ30：Yes ）、釜軸６０の回
転位置は、主軸１７の約１３°（１９３°）に相当する
回転位置なので、釜軸同期信号が釜軸原点センサ１５５
から出力されるときの回転位置に戻す為に、釜駆動モー
タ５８が１パルス分だけ逆転駆動され（Ｓ31）、釜軸原
点センサ１５５から釜軸同期信号が出力されないときに
は（Ｓ32：No）、Ｓ31〜Ｓ32が繰り返して実行され、釜
軸６０が、図１６に示すように、主軸１７の回転開始位
置である初期設定位置「１８０°」に対応する初期設定
位置に回動したときには（Ｓ32：Yes ）、この制御を終
了して、釜軸駆動制御のＳ11にリターンする。

【００３８】ところで、主軸１７が停止位置でないとき
には（Ｓ30：No）、ミシン制御装置１００により、ディ
スプレイ１８ａに、その旨のエラーメッセージが表示さ
れるので、オペレータが主軸１７の端部に設けられた手
動操作用のプーリを手動にて手回しすることで、主軸１
７を所定の停止位置まで回転させる。次に、縫製制御に
おいて、操作パネル１８に設けられた出会い位置設定キ
ーが操作されないとき（Ｓ11：No）、またミシン制御装
置１００から「Ｈ」レベルの主軸駆動信号が出力されな
いとき、つまり縫製を開始しないときには（Ｓ12：N
o）、このＳ11〜Ｓ12を繰り返して待機される。

【００３９】ここで、出会い位置設定キーが操作され
て、ミシン制御装置１００から出会い位置設定制御の開
始が指示されたときには（Ｓ11：Yes ）、出会い位置設
定処理制御（図１１参照）が実行される（Ｓ24）。この
制御が開始されると、先ず出会い位置設定選択画面がデ
ィスプレイ１８ａに表示される（Ｓ30）。例えば、図１
８に示すように、ディスプレイ１８ａには、出会い位置
設定を選択する選択肢として、主軸１７と全回転釜５９
とを独立に手動にて低速回転させる手回しモード（出会
い位置設定モードに相当する）である「直接設定モー
ド」と、「位置変更モード」とが表示される。

【００４０】次に、これら２つの選択肢のうちから１つ
を選択する選択処理が実行される（Ｓ31）。例えば、図
１８に示すように、選択記号「◆」を移動させて、「直
接設定モード」又は「位置変更モード」を選択する。次
に、直接設定モードが選択されたときには（Ｓ32：Yes
）、主軸１７と釜軸６０（全回転釜５９）とを夫々独
立に手動にて低速回転させる手回しモードが設定され
（Ｓ33）、出会い位置直接設定処理制御（図１２参照）
が実行される（Ｓ34）。ここで、Ｓ33がモード設定手段
に相当する。この制御が開始されると、先ず主軸原点セ
ンサ１１３から主軸同期信号が入力されていないときに
は（Ｓ40：No）、主軸１７を手動操作して所定の回転方
向に略１回転、低速回転で手回しされる（Ｓ48）。

【００４１】そして、主軸原点センサ１１３から主軸同
期信号が入力されたときには（Ｓ40：Yes ）、ミシンモ
ータ１１０の基準位置からのパルス数ＰＵで回転位置と
して表示される（Ｓ41）。次に、同様にして、釜軸原点
センサ１５５から釜軸同期信号が入力されていないとき
には（Ｓ42：No）、釜軸６０を手動操作して所定の回転
方向に略１回転、低速回転で手回しされる（Ｓ49）。そ
して、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が入力さ
れたときには（Ｓ42：Yes ）、釜駆動モータ５８の基準
位置からのパルス数ＰＤで回転位置として表示される
（Ｓ43）。

【００４２】次に、手動操作により、先ず縫針２２が針
板の上側に退避するように主軸１７を手回ししておき、
次に剣先５９ｃが縫針２２と出会う出会い位置付近に位
置するように釜軸６０を手回し、最終的に目視により、
剣先５９ｃが縫針２２と出会うように、主軸１７と釜軸
６０とを手回しする（Ｓ44）。即ち、この主軸１７と釜
軸６０とを手動にて手回しするのに応じてパルス数Ｐ
Ｕ，ＰＤが夫々カウントされているので、出会い位置の
パルス数ＰＵ，ＰＤが夫々ディスプレイ１８ａに表示さ
れる（Ｓ45）。例えば、図１９に示すように、ミシンモ
ータ１１０の出会い位置における回転位置がその基準位
置からのパルス数「１１００」で表示され、釜駆動モー
タ５８の出会い位置における回転位置がその基準位置か
らのパルス数「１０８０」で表示される。

【００４３】次に、その出会い位置のパルス数ＰＵ，Ｐ
ＤがＲＡＭ１５３の出会い位置データメモリ１５３ａに
記憶される（Ｓ46）。そして、終了キーを操作するなど
の設定終了処理が実行され（Ｓ47）、この制御と出会い
位置設定処理制御を終了して、縫製制御のＳ10にリター
ンする。ここで、出会い位置データメモリ１５３ａが出
会い位置データ記憶手段に相当する。一方、位置変更モ
ードが選択されたときには（Ｓ32：No）、出会い位置変
更処理制御（図１３参照）が実行される（Ｓ34）。

【００４４】この制御が開始されると、先ず出会い位置
データメモリ１５３ａに記憶している出会い位置におけ
るパルス数ＰＵ，ＰＤが読み出されてディスプレイ１８
ａに表示される（Ｓ60）。例えば、図２０に示すよう
に、ミシンモータ１１０のパルス数ＰＵと、釜駆動モー
タ５８のパルス数ＰＤとが表示される。このとき、選択
記号「◆」は、ミシンモータ１１０のパルス数ＰＵ側に
表示されている。次に、項目変更キーが操作されたとき
には（Ｓ61・Ｓ62：Yes ）、選択記号「◆」を移動させ
る項目変更処理が実行され（Ｓ65）、▲キーや▼キーな
どの数値変更キーが操作されたときには（Ｓ61：Yes 、
Ｓ62：No、Ｓ63：Yes ）、選択された項目のパルス数Ｐ
Ｕ，ＰＤを増減させる数値変更処理が実行される（Ｓ6
6）。

【００４５】最終的に、設定キーが操作されたときには
（Ｓ61：Yes 、Ｓ62・Ｓ63：No、Ｓ64：Yes ）、変更さ
れたパルス数ＰＵ，ＰＤで出会い位置データメモリ１５
３ａの記憶データ（パルス数ＰＵ，ＰＤ）が変更され
（Ｓ67）、この制御と出会い位置設定処理制御を終了し
て、前記Ｓ10にリターンする。即ち、図２１に示すよう
に、ミシンモータ１００を手動にて手回しすることで、
主軸同期信号が入力されるミシンモータ１１０の基準位
置（主軸１７の１７０°の回転位置）から出会い位置ま
でのパルス数ＰＤを記憶する一方、釜駆動モータ５８を
手動にて手回しすることで、釜軸同期信号が入力される
釜駆動モータ５９の基準位置（主軸１７の１８０°の回
転位置）から出会い位置までのパルス数ＰＤを記憶す
る。

【００４６】そして、縫製制御において、縫製開始開始
スイッチが操作された縫製開始に際して、ミシン制御装
置１００から「Ｈ」レベルの主軸駆動信号が出力された
ときには（Ｓ12：Yes ）、ミシンモータ１１０が同時に
回転駆動され、主軸１７が１００°の回転位置から駆動
される。そして、図１７に示すように、縫製開始後の１
針目において、主軸１７が約１７０°まで回転して、主
軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されたとき
には（Ｓ13：Yes ）、釜駆動モータ５８の駆動開始タイ
ミング演算処理が実行される（Ｓ14）。

【００４７】即ち、図２１に示すように、ミシンモータ
１１０の回転位置を基準として、このミシンモータ１１
０に同期させて釜駆動モータ５８を駆動することから、
主軸同期信号が入力される「１７０°」や「出会い位
置」は絶対的な回転位置である。一方、主軸１７の「１
７０°」のときの主軸基準位置から１０°遅れた釜駆動
モータ５８の基準位置は、釜軸原点センサ１５５の取付
け位置誤差などにより絶対的なものではないが、「出会
い位置」の回転位置は絶対的なものであることから、パ
ルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセンサ１１２のパ
ルス数に変換したパルス数だけパルス数ＰＵから引き算
することで、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミングが
精度良く求められる。

【００４８】そして、第１エンコーダセンサ１１２から
出力される主軸回転信号を常にカウントすることで、主
軸１７の回転位置が読み込まれ（Ｓ15）、主軸１７の回
転位置がＳ14で求めた駆動開始タイミングになったとき
には（Ｓ16：Yes ）、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３のベッド
ユニット１０〜１２設けられた釜駆動モータ５８を主軸
１７に同期させて駆動することで縫製処理制御（図１４
参照）が実行される（Ｓ17）。この制御が開始されたと
きに、ミシン制御装置１００からの主軸駆動信号が
「Ｈ」レベルで、縫製中のときには（Ｓ70：Yes ）、１
針目から最終のＮ針目の縫い動作のときまで、つまり主
軸駆動信号が「Ｌ」レベルになって縫製処理が終了する
まで、釜軸同期駆動処理制御（図１５参照）が繰り返し
て実行されて、縫い動作が１針毎に順々に行われる（Ｓ
71）。

【００４９】次に、その釜軸同期駆動処理制御について
説明する。この制御が開始されると、第１エンコーダセ
ンサ１１２から出力される主軸回転信号を常にカウント
することで、主軸１７の回転位置が読み込まれ（Ｓ8
0）、その主軸１７の回転に同期させる為に、釜軸６０
を１ステップ分駆動するタイミングのときには（Ｓ81：
Yes ）、釜駆動モータ５８を１ステップ分回転駆動され
る（Ｓ82）。

【００５０】次に、釜軸６０の回転を確認するために、
釜駆動モータ５８の駆動ステップ数をカウントするカウ
ンタのカウント値Ｉが１つインクリメントされ（Ｓ8
3）、釜軸回転信号が変化したときには（Ｓ84：Yes
）、釜軸６０が確実に駆動していることから、そのカ
ウント値Ｉがクリアされ（Ｓ86）、この制御を終了して
縫製制御のＳ70にリターンする。また、第２エンコーダ
センサ６５からの釜軸回転信号が変化しないときに（Ｓ
84：No）、カウント値Ｉが所定カウント値Ｐ（例えば、
１０〜１５）以下で許容できる範囲内のときには（Ｓ8
5：Yes ）、この制御を終了して同様にＳ70にリターン
する。

【００５１】ところで、これらベッドユニット１０〜１
２の何れかにおいて糸噛みなどが発生したことにより、
その糸噛みが発生した全回転釜５９を駆動する釜駆動モ
ータ５８の同期がズレることで、カウント値Ｉが所定カ
ウント値Ｐよりも大きくなったときには（Ｓ85：No）、
両モータ１１０，５８の駆動を緊急に停止する緊急停止
処理が実行される（Ｓ87）。そして、最終縫目のとき
に、ミシン制御装置１００からの指令で、糸切断を実行
しないときには（Ｓ18：No）、主軸１７が「３６０°」
になるまで釜軸同期駆動処理制御が実行され（Ｓ20、Ｓ
21：No）、剣先５９ｃが縫針２２に衝突しないように、
主軸１７が「３６０°」の回転位置になったときには
（Ｓ21：Yes ）、Ｓ10に戻る。

【００５２】一方、縫製の終了に際して、糸切断を実行
するときには（Ｓ18：Yes ）、主軸１７の「２７０°」
の回転位置から、前述した糸切り機構８０により糸切断
処理が実行され（Ｓ19）、Ｓ10に戻る。ここで、Ｓ20や
Ｓ71の釜軸同期駆動処理制御が同期制御手段に相当す
る。出会い位置設定処理制御が出会い位置検知手段に相
当する。出会い位置変更処理制御が出会い位置データ変
更手段に相当する。

【００５３】このように、釜駆動モータ５８の基準位置
は、釜軸原点センサ１５５の取付け位置誤差などにより
絶対的なものではないが、手回しモードで設定した釜駆
動モータ５８の「出会い位置」の回転位置は絶対的なも
のであることから、その出会い位置における各モータ５
８，１１０の回転位置をパルス数ＰＵ，ＰＤとして記憶
しておき、パルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセン
サ１１２のパルス数に変換したパルス数だけパルス数Ｐ
Ｕから引き算することで、釜駆動モータ５８の駆動開始
タイミングが精度良く求められ、出会い位置設定を簡単
化できるとともに、その駆動開始タイミングのときに釜
駆動モータ５８を駆動することで、剣先５９ｃが縫針２
２に出会う出会い位置の設定精度が向上し、安定した縫
い調子で縫製することができる。

【００５４】また、出会い位置データメモリ５３ａに記
憶された、出会い位置におけるミシンモータ１１０のパ
ルス数ＰＵ（回転位置）と、釜駆動モータ５８のパルス
数ＰＤ（回転位置）とを読み出してディスプレイ１８ａ
に表示するようにしたので、これらミシンモータ１１０
や釜駆動モータ５８の出会い位置における回転位置を表
示を介して確認することができる。更に、ディスプレイ
１８ａに表示されたミシンモータ１１０の回転位置と釜
駆動モータ５８の回転位置のパルス数ＰＵ，ＰＤを変更
できるようにし、その変更したパルス数ＰＵ，ＰＤで出
会い位置データメモリ５３ａ記憶データを変更できるよ
うにしたので、各モータ１１０，５８の出会い位置にお
ける回転位置を、パルス数ＰＵ，ＰＤ表示により容易に
確認でき且つ変更することができる。

【００５５】ここで、前記実施形態の変更態様として、
ミシンモータ１１０を全回転釜５９に対して同期駆動制
御するようにしてもよい。前記釜モジュール５５は、全
回転釜５９に代えて半回転釜を用いたものでもよい。ま
た、前記実施形態においては、手回しモードで主軸１７
と全回転釜５９とを独立に手動にて低速回転させるよう
に構成されているが、例えば、キー操作等により１パル
スずつミシンモータ１１０や釜駆動モータ５８を低速回
転させるようにしてもよい。

【００５６】更に、前記実施形態に関し、既存の技術や
当業者に自明の技術に基づいて種々の変更を加えること
もあり得る。また、刺繍ミシン以外の本縫いミシン、ル
ーパーなどの糸輪捕捉器を有するミシンなど、糸輪捕捉
器とミシンモータの少なくとも一方を同期制御するよう
にした各種の主軸糸輪捕捉器軸独立駆動型ミシンに本発
明を適用し得ることは勿論である。

【００５７】

【発明の効果】請求項１の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシ
ンによれば、手回しモードを設定する為のモード設定手
段と、糸輪捕捉器の剣先が縫針に出会ったときのミシン
モータの回転位置と駆動モータの回転位置とを検知する
出会い位置検知手段と、出会い位置データ記憶手段とを
設けたので、第２検出手段で検出する検出信号に検出誤
差が生じている場合でも、手回しモードで設定した糸輪
捕捉器の出会い位置は主軸の出会い位置に対応する絶対
的な位置であり、その出会い位置における各モータの回
転位置を記憶しておくことから、出会い位置設定を簡単
化できるととにも、縫製時に、出会い位置データ記憶手
段に記憶された記憶データを用いることで、安定した縫
い調子で縫製することができる。

【００５８】請求項２の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン
によれば、請求項１と同様の効果を奏するが、前記出会
い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転
位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレ
イに数値にて表示可能な表示手段を備えたので、これら
ミシンモータや駆動モータの出会い位置における回転位
置を数値表示により容易に確認することができる。請求
項３の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項
１または２と同様の効果を奏するが、前記表示手段のデ
ィスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動
モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更した
数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更可
能な出会い位置データ変更手段を備えたので、各モータ
の出会い位置における回転位置を、表示を介して容易に
変更することができる。また、縫製物の状態によって目
飛び等が発生した際等に、出会いタイミングを微妙に変
更して対応することができる。しかも、数値設定なの
で、再び、値を元に戻した際の再現性も高い。

【００５９】請求項４の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン
によれば、請求項３と同様の効果を奏するが、前記同期
制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶された記
憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モータを
駆動開始する駆動開始タイミングを決定するので、変更
された出会い位置となるように駆動モータを駆動する駆
動制御が簡単化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】多頭式刺繍ミシンの斜視図である。

【図２】針棒ジャンプ機構を含む針棒上下動機構の概略
斜視図である。

【図３】作業用テーブル及びベッドユニットを示す要部
平面図である。

【図４】釜モジュールを設けたベッドユニットの部分平
面図である。

【図５】釜モジュールを設けたベッドユニットの部分縦
断側面図である。

【図６】ベッドユニットの先端部の部分拡大平面図であ
る。

【図７】主軸が約３００°のときの全回転釜の正面図で
ある。

【図８】多頭式刺繍ミシンの制御系のブロック図であ
る。

【図９】縫製制御のルーチンの概略フローチャートであ
る。

【図１０】主軸・釜軸初期設定処理制御のルーチンの概
略フローチャートである。

【図１１】出会い位置設定処理制御のルーチンの概略フ
ローチャートである。

【図１２】出会い位置直接設定処理制御のルーチンの概
略フローチャートである。

【図１３】出会い位置変更処理制御のルーチンの概略フ
ローチャートである。

【図１４】縫製処理制御のルーチンの概略フローチャー
トである。

【図１５】釜軸同期駆動処理制御のルーチンの概略フロ
ーチャートである。

【図１６】Ｎ針分の刺繍データの縫製に関して出力され
る各種の信号のタイムチャートである。

【図１７】針棒と天秤の運動曲線と釜糸糸量曲線と全回
転釜の回転位置とを主軸の回転位置に対応して示す説明
図である。

【図１８】出会い位置設定選択画面の表示例を示す図で
ある。

【図１９】直接設定画面の表示例を示す図である。

【図２０】位置変更画面の表示例を示す図である。

【図２１】出会い位置と釜駆動モータの駆動開始タイミ
ングとの関係を説明する説明図である。

【符号の説明】

Ｍ 多頭式刺繍ミシン Ｍ１〜Ｍ３ 刺繍ミシン １７ 主軸 １８ａ ディスプレイ ２２ 縫針 ５８ 釜駆動モータ ５９ 全回転釜 ６５ 第２エンコーダセンサ １００ ミシン制御装置 １１０ ミシンモータ １１２ 第１エンコーダセンサ １１３ 主軸原点センサ １５０ 釜軸制御装置 １５１ ＣＰＵ １５２ ＲＯＭ １５３ ＲＡＭ １５３ａ 出会い位置データメモリ １５５ 釜軸原点センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 章 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 近藤 隆 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンモータで主軸を介して駆動される
   針棒及び縫針を装備したヘッド部と、縫針と協働して上
   糸の糸輪を捕捉する糸輪捕捉器を装備したベッド部と、
   糸輪捕捉器を主軸とは独立に駆動する駆動手段と、主軸
   の原点位置とミシンモータの基準位置及び回転位置とを
   検出する第１検出手段と、前記駆動手段の駆動モータの
   基準位置及び回転位置を検出する第２検出手段と、第
   １，第２検出手段からの検出信号を用いて糸輪捕捉器が
   主軸に同期して回転するように駆動モータとミシンモー
   タの少なくとも一方を制御する同期制御手段とを備えた
   主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンにおいて、 前記主軸と糸輪捕捉器とを夫々独立に低速回転させる出
   会い位置設定モードを設定する為のモード設定手段と、 前記出会い位置設定モードにおいて、糸輪捕捉器の剣先
   が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置を基
   準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準とす
   る回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基づい
   て検知する出会い位置検知手段と、 前記出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回
   転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する出会い位置
   データ記憶手段と、 を備えたことを特徴とする主軸捕捉器軸独立駆動型ミシ
   ン。
2. 【請求項２】 前記出会い位置データ記憶手段に記憶さ
   れたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置と
   を読み出してディスプレイに数値にて表示可能な表示手
   段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の主軸捕捉
   器軸独立駆動型ミシン。
3. 【請求項３】 前記表示手段のディスプレイに表示され
   たミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数
   値を変更可能で且つその変更した数値で出会い位置デー
   タ記憶手段の記憶データを変更可能な出会い位置データ
   変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に
   記載の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン。
4. 【請求項４】 前記同期制御手段は、出会い位置データ
   記憶手段に記憶された記憶データを用いて、ミシンの駆
   動開始時に駆動モータを駆動開始する駆動開始タイミン
   グを決定することを特徴とする請求項３に記載の主軸捕
   捉器軸独立駆動型ミシン。