JPH1033871A

JPH1033871A - 糸切断装置を備えた縫製機または刺繍機

Info

Publication number: JPH1033871A
Application number: JP9100459A
Authority: JP
Inventors: Kurt Dr Arnold; アルノルトクルト
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 1998-02-10
Also published as: ITTO970325A1; KR970070278A; IT1292262B1; US5771828A; CN1167847A; DE19615308C1

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的わずかなコストで糸捕捉体の運動経過を
カマの回転運動に対して時間的に正確に関連づけること
ができる縫製機または刺繍機の糸切断装置を提供する。【解決手段】糸捕捉体（９）の駆動装置（１５;３３）
は、信号発生器（７）から発生する信号に依存して、且
つデータメモリ（２２;３５）にファイルされている運
動プログラムにしたがって付勢可能である。運動プログ
ラムの距離データはカマの回転運動に対して一定の関係
にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、少なくとも一つの
針棒及び針棒の針と協働するカマを有するステッチ形成
工具を駆動するためのモータと、縫製機または刺繍機の
軸と連結される信号発生器と、カマに対して相対的に運
動可能な糸捕捉体及び糸捕捉体に付設される駆動装置を
有する糸切断装置とを備えた縫製機または刺繍機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】公知の糸切断装置の駆動装置は、縫製機
の駆動機構と相対回転不能に連結されたカム板から構成
されるか、或いは別個の駆動装置（例えば電磁石または
圧縮空気シリンダ）から構成されている。

【０００３】例えばドイツ特許公開第１４８５２５５公
報から知られているようなカム板型駆動装置を備えた糸
切断装置の場合、糸捕捉体の運動を実施させるために用
いるカム板は縫製機の駆動機構に対して常に同期した関
係にある。したがって糸捕捉体の運動は、常にカマの回
転運動に対して経時的に関係して経過し、しかもカム板
の形状によって確定されるような関係で経過する。カム
板に付設され、糸捕捉体の駆動棒と連結されている走査
部材は、糸切断過程を導入するために、信号制御される
電磁石または圧縮空気シリンダを用いて静止位置から作
動位置へ移動されねばならないので、縫製機構と同期し
たこの種の機械的駆動原理は比較的高い構造コストを生
じさせる。

【０００４】これに対して、別個の非機械的駆動装置を
備えた糸切断装置は部品数が著しく少ない。その一例と
してドイツ実用新案登録第１９６８９２０号を挙げる。
この縫製機の場合、糸切断装置の駆動装置は、１個の電
磁石と、回転・スライド枢着部を介して糸捕捉体と結合
されている双腕のレバーとから構成されているにすぎな
い。この駆動原理の場合、糸捕捉体の運動とカマの回転
運動との形状拘束的な同期がないので、これら二つの運
動経過を相互に時間的に正確に同調させて申し分のない
糸捕捉を達成するために、縫製機を針落し位置で停止さ
せた後サーボ駆動装置を用いて縫製機を上軸半回転分だ
け再度駆動させ、この間にカマを、回転数特性をほぼ一
定にして完全に１回転させるようになっている。回転数
を制御される位置決め駆動装置を作動させ、縫製機をい
わゆる切断回転数に減速した後に糸切断が行われ、即ち
事前に縫製機をストップさせることなく糸切断を行うこ
とができる。しかしながら、このような糸切断を行うに
は切断回転数が厳密に維持されることが前提である。な
ぜなら、切断回転数を厳密に維持した場合にだけ糸捕捉
体の運動経過とカマの運動経過とを時間的に正確に同調
させることが保証されるからである。しかし、回転数を
制御される駆動モータは外乱に対して強いが、比較的高
価である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、比較
的わずかなコストで糸捕捉体の運動経過をカマの回転運
動に対して時間的に正確に関連づけることができる縫製
機または刺繍機の糸切断装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、糸捕捉体の駆動装置が、信号発生器から発
生する信号に依存して、且つデータメモリにファイルさ
れている運動プログラムにしたがって付勢可能であり、
運動プログラムの距離データがカマの回転運動に対して
一定の関係にあることを特徴とするものである。

【０００７】糸捕捉体の駆動を、データメモリにファイ
ルされている運動プログラムを用いて実施し、しかもこ
の運動プログラムの、糸捕捉体の現在の位置を決定する
位置データが、信号発生器によって発生せしめられる位
置信号に対して固定的な関係にあり，よってカマの回転
位置に対して関係しているような運動プログラムを用い
ることにより、糸捕捉体の運動経過とカマの回転運動の
経過とを時間的に正確に同調させることができ、しかも
縫製機の実際の回転数に関係なく同調させることができ
る。このようにして、縫製機が制動段階にあるときも、
即ち回転数が連続的に減少しているときでも糸切断過程
を実施することが可能になる。それにもかかわらず、糸
捕捉体は、鎌によって形成される糸三角形、即ち上糸輪
の両脚部と下糸から成る糸三角形の中へ常に正確な時点
で侵入し、切断されるべき糸または糸部分を切断される
べきでない糸から分離させることが保証されている。

【０００８】縫製機を駆動するために、回転数が制御さ
れる高価な位置決めモータを使用する代わりに、上記の
ような機能を有する糸切断装置を使用すると、比較的安
価な非制御型モータ、例えば非同期モータを使用できる
ので、糸捕捉体のプログラム制御駆動を実現するために
コストを要するが、全体的には低コストで済む。さらに
他の利点として時間の節約を挙げることができる。これ
は、糸切断過程が縫製機の制動段階で実施可能であり、
しかも縫製機の制動を中断せずに実施可能であることに
よって実現される。

【０００９】データメモリにファイルされている運動プ
ログラムを用いれば、糸捕捉体の運動経過がカマの回転
運動に対して時間的に同調されるばかりでなく、糸捕捉
体の絶対的な移動距離がデータ的に確定されているの
で、糸切断装置の駆動装置も糸切断装置の何らかの構成
要素も距離を制限するストッパーに対して衝突すること
がなく、よって本発明による装置は特に静寂に作動す
る。

【００１０】請求項２に記載の実施態様によれば、糸捕
捉体の駆動装置は次のような制御装置の構成要素であ
り、即ち糸捕捉体の実際位置を目標位置と比較し、目標
位置と実際位置との間にずれがあればこれを解消しよう
とするような制御装置の構成要素であるので、糸切断装
置の特に確実な機能が達成される。即ち、例えば故障に
より糸捕捉体の運動が目標運動に対して遅延するような
ことがあればこれを補償し、従ってカマの回転運動に対
する糸捕捉体の運動経過の所望の時間的関係が再び自動
的に得られる。

【００１１】請求項３に記載するように捕捉体の駆動装
置として電磁石を使用することにより、本発明による駆
動原理は特に簡単に実現される。請求項４によれば、電
磁石に復帰ばねを付設することができる。この場合、電
磁石に供給される電流は制御装置の調整量を表わす。

【００１２】太い硬い糸を切断するときに特に大きな力
を必要とする場合には、請求項５に記載のごとく、糸捕
捉体の駆動装置として可逆型ストロークマグネットを使
用するのが合目的である。

【００１３】請求項７に記載のようにプログラム制御の
アクチュエータとして糸捕捉体の駆動装置を使用するこ
とにより、請求項１に記載した解決原理を簡単に改変す
ることが実現される。有利な駆動要素として、請求項８
に記載のようにステッピングモータが使用される。糸切
断装置の作動時に駆動装置またはステッピングモータを
乱調させるような過大な外力が発生するのを防止できる
限りは、距離プラン制御装置として構成された駆動装置
を使用しても、糸捕捉体の運動経過がカマの回転運動の
経過に対してプログラムにしたがって常に正確に同調さ
れていることが保証されている。

【００１４】請求項９で提案したようにデータメモリが
交換可能であることにより、使用目的に応じてその都度
適切な糸捕捉体用運動プログラムを糸切断装置に関連づ
けることができ、一方駆動装置の基本的な調整技術的ま
たは制御技術的構成は、すべての可能な使用例に対して
統一されている。

【００１５】請求項１０に記載の構成によれば、データ
メモリは個別に選択可能な異なる運動プログラムを有し
ているので、例えばジグザクミシンの場合には、左側ま
たは右側のオーバーステッチ位置における糸捕捉に対し
てその都度時間的及び（または）距離的に最適な運動プ
ログラムが提供される。この場合、両オーバーステッチ
位置のうちどちらのオーバーステッチ位置で糸切断が行
われるかに応じて、その都度適切な運動プログラムが自
動的に選択される。

【００１６】請求項１１に記載の提案によれば、調整量
が可変であるので、例えば電磁石を使用して硬い抵抗力
のある糸の切断に対しては、電磁石を通電する際により
大きな増幅ファクタを設定することができる。

【００１７】

【実施形態】次に、添付の図面を用いて本発明の実施形
態を説明する。図において縫製機は極めて簡略に図示さ
れており、上軸１の一部分と、上軸１を介して駆動され
る針棒２の一部分と、針棒２のなかに挿入された針３
と、針３と協働して本縫いステッチを形成するカマ４と
が図示されているにすぎない。縫製機を駆動するため非
同期電動機５が用いられる。非同期電動機５は、ベルト
駆動装置６を介して上軸１と駆動結合している。上軸１
には、その角度位置αを走査（検出）する信号発生器７
が接続されている。

【００１８】縫製機は糸切断装置８を有している。糸切
断装置８は、水平方向に移動可能な糸捕捉体９と、定置
の切断カッター１０とを有している。糸捕捉体９の形状
は、すでに引用したドイツ実用新案登録第１９６８９２
０号に開示されている糸捕捉体の形状に対応している。
従って糸捕捉体９は、図には図示していない尖端と、フ
ックと、切断カッター１０と協働する刃先とを有してい
る。糸捕捉体９は、連結棒１１を介して双腕のレバー１
２と結合されている。双腕のレバー１２は、引張りばね
１３によりホームポジションで保持される。

【００１９】図１の実施形態では、レバー１２に電磁石
１５の引張り棒１４が枢着されている。引張り棒１４に
は、距離検出器１７の滑りアーム１６が固定されてい
る。電磁石１５を作動させるため、サーボ機構として作
動する制御装置が用いられる。この制御装置は、大体に
おいて、カスケード構造で互いに接続されている二つの
制御器、即ち位置決め制御器１９と、速度制御器２０と
から構成されている。さらに制御装置は目標値設定器２
１を有している。目標値設定器２１の第１の入力部は信
号発生器７に接続され、第２の入力部は、糸切断過程を
導入するための開始信号を発する図示していない縫製機
制御装置に接続されている。目標値設定器２１の第１の
出力部は、位置決め制御器１９に付設される比較部２３
に接続され、第２の出力部は、速度制御器２０に付設さ
れる比較部２４に接続されている。

【００２０】比較部２３は直接に距離検出器１７に接続
されており、距離検出器１７から、引張り棒１４の現在
の位置を示す距離信号を得る。引張り棒１４は、レバー
１２と連結棒１１とを介して糸捕捉体９と形状拘束的に
結合されているので、距離信号は糸捕捉体９の現在の位
置をも間接的に表わしている。比較部２４は、微分回路
２５を介して間接的に距離検出器１７に接続されてい
る。微分回路２５では、引張り棒１４または糸捕捉体９
の現在の速度ｄｓ／ｄｔが演算され、比較部２４に送ら
れる。

【００２１】速度制御器２０の出力信号は最終段２６に
送られる。この最終段２６において速度制御器２０の出
力信号は電磁石１５を作動させるため増幅される。フィ
ードバック２７により、電磁石１５へ至る導線の電流の
強さを監視することができる。このようにして最適な制
御特性を達成でき、よって過大な電流を回避することが
できる。

【００２２】図２の実施形態では、レバー１２に連結棒
３０が枢着されている。連結棒３０はラック３１に結合
されている。ラック３１には、ステッピングモータ３３
の軸に固定されているピニオン３２が噛み合っている。

【００２３】ステッピングモータ３３を作動させるた
め、距離プラン制御機構として作動する制御装置３４が
用いられる。制御装置３４には、プログラム設定器とし
て作動するデータメモリ３５が付設されている。制御装
置３４は、他の入力部を介して信号発生器７及び図示し
ていない縫製機制御装置に接続されている。すでに述べ
たように、縫製機制御装置からは、糸切断過程を導入す
るための開始信号が発せられる。制御装置３４の出力信
号は最終段３６に送られ、最終段３６において、ステッ
ピングモータ３３を駆動するための駆動信号に変換され
る。

【００２４】次に、図５のフローチャートと図３及び図
４のグラフを用いて糸切断装置の作用を説明する。縫製
機が始動すると、操作者によって決定される時点ｔＦに
おいて、例えば一つの縫い目または一つの縫い目部分の
終端において、糸切断過程を実施するための命令が出さ
れる（ステップＳ１）。この時点では、縫製機はまだ完
全回転数ｎＮで作動している。この時点で縫製機制御装
置またはモータ制御装置は縫製機を制動して、停止する
までに数ステッチの少ないステッチを実施させる。この
場合、縫製機または上軸１の回転数ｎは、図３のグラフ
で実線で示したように変化する。

【００２５】ステップＳ２で、上軸１の回転数ｎが検出
される。次のステップＳ３では、現在の回転数ｎが限界
回転数ｎＧよりも小さいか、或いは等しいかが調べられ
る。限界回転数ｎＧとは、回転数を制御される位置決め
駆動装置を備えた縫製機において切断回転数にほぼ対応
するような回転数である。この限界回転数は、例えば１
８０／分で設定され、縫製機が停止するまでにカマはま
だ少なくとも２回転完全に回転する。

【００２６】限界回転数ｎＧに達した後、ステップＳ４
において、信号発生器７を介して上軸１の回転角αが測
定される。糸切断過程を規則的に実施するために決定さ
れ、開始点として用いられる回転角αＳＴが検出される
と、データメモリ２２または３５にファイルされている
規定Ｓ（α）にしたがって糸捕捉体９の運動が実施され
る（ステップＳ６）。この規定Ｓ（α）によれば、デー
タメモリ２２と３５内には糸捕捉体９を駆動するために
運動プログラムが記憶されており、この運動プログラム
の、糸捕捉体９の距離Ｓを決定する位置データは、図４
に示すように、上軸１のその都度の回転角αまたは信号
発生器７によって生じる上軸１の角度データに対して、
決められた関係にある。

【００２７】ステップＳ１ないしＳ５の上記作用経過
は、調整装置として形成される糸切断装置に対しても、
また制御装置として形成される糸切断装置に対しても同
等に適用されるが、規定Ｓ（α）は、種々の糸切断装置
の構成に応じて処理される。

【００２８】図１の装置においては、目標値設定器２１
により、データメモリ２２にファイルされている運動プ
ログラムが位置決め制御器１９及び速度制御器２０のた
めのサーボ値(Vorsteurwerte)に換算され、比較部２３
と２４に送られる。位置決め制御器１９から送られた出
力量は、比較部２４を介して速度制御器２４に供給さ
れ、これにより速度制御器２０は速度最適化調整信号を
発生させる。この速度最適化調整信号は、最終段２６に
おいて、アクチュエーターとして作用する電磁石１５が
プログラムどおりに作動するように増幅される。この場
合電磁石１５はまず引張り棒１４を引き寄せ、その際レ
バー１２を回動させ、その結果として糸捕捉体９を図示
したホームポジションから運動プログラムにより予め与
えられている終端位置へ移動させる。その際糸捕捉体の
尖端は、図示していない糸三角形（上糸輪の二つの脚部
と下糸から成る）の中に侵入する。次にばね１３が糸捕
捉体９を再びホームポジションへ戻し、その際、分断さ
れるべき糸または糸部分は、公知の態様でフックにより
捕捉され、糸捕捉体の運動が終了する頃に刃先と切断カ
ッター１０との協働により分断される。

【００２９】糸捕捉体９の運動プログラムには、糸捕捉
体の運動に対する位置データを決定する上軸１の角度α
が固定的に関係づけられているので、目標値設定器２１
は、上軸１の現在の回転運動に同期するような、糸捕捉
体９の運動に対する送りデータを発する。その結果糸捕
捉体９は、規定Ｓ（α）にしたがって上軸１の回転運動
に常に正確に同調するように、よってカマ４の回転運動
に常に正確に同調するように駆動される。

【００３０】糸切断過程の間、距離検出器１７により、
糸捕捉体９が実際に移動した距離が検出され、信号列と
して比較部２３に送られる。比較部２３においては、糸
捕捉体の運動の目標値と実際値のずれが生じた場合にこ
のずれが確定される。相対的なずれがある場合には、こ
のずれは位置決め制御器１９により公知の態様で解消さ
れる。

【００３１】さらに距離検出器１７の信号値は、常に微
分回路２５において速度実際値ｄｓ／ｄｔに換算され、
比較部２４において、位置に関係づけられる速度目標値
と比較される。

【００３２】図２の装置においては、制御装置３４によ
り、データメモリ３５にファイルされている運動プログ
ラムが対応する制御値に換算され、この制御値は最終段
３６において、ステッピングモータ３３に対する制御信
号へ増幅される。この時ステッピングモータ３３は、第
１の実施形態の場合のように、ピニオン３２トラック３
１と連結棒３０とを介してレバー１２を駆動する。この
場合糸捕捉体９は、同様に規定Ｓ（α）にしたがって上
軸１の回転運動に常に正確に同調するように、よってカ
マ４の回転運動に常に正確に同調するように移動せしめ
られる。

【００３３】両実施形態とも糸捕捉体９の運動が常にプ
ログラムにしたがって上軸１の回転運動に連動している
ので、糸捕捉体９は常に規定Ｓ（α）にしたがってカマ
４の回転運動に同調するような運動を実施し、しかも縫
製機の現在の回転数とは独立して運動を実施する。即ち
糸切断過程は、縫製機が制動段階にあるときに、したが
って回転数が常時減少しているときに、図３のグラフで
実線で示したように実施される。したがってこの場合に
は、従来の回転数調整式位置決めモータを備えた縫製機
の場合に糸切断装置を作動するために必要であった一定
切断回転数の部分、即ち図３のグラフにおいて破線で示
したような部分を設ける必要がない。このため本発明に
よる糸切断装置においては、従来の糸切断装置に比べて
著しい時間の節約が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】糸捕捉体の駆動装置が調整装置に接続されてい
るような糸切断装置の構成図である。

【図２】糸捕捉体の駆動装置が制御装置に接続されてい
るような糸切断装置の構成図である。

【図３】縫製機の回転数ｎと時間ｔとの関係を示すグラ
フである。

【図４】糸捕捉体が進んだ距離Ｓと回転角αとの関係を
示すグラフである。

【図５】糸切断開始信号を発した後の経過を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１上軸４カマ７信号発生器８
糸切断装置９糸捕捉体１５電磁石１７距離検出器
１９位置決め制御器２０速度制御器２１目標値設定器

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】ステップＳ２で、上軸１の回転数ｎが検出
される。次のステップＳ３では、現在の回転数ｎが限界
回転数ｎＧよりも小さいか、或いは等しいかが調べられ
る。限界回転数ｎＧとは、回転数を制御される位置決め
駆動装置を備えた縫製機において切断回転数にほぼ対応
するような回転数である。この限界回転数は、例えば１
８０／分で設定され、この限界回転数に達してから縫製
機が停止するまでにカマがまだ少なくとも２回転完全に
回転するように選定されている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一つの針棒及び針棒の針と協働
するカマを有するステッチ形成工具を駆動するためのモ
ータと、縫製機または刺繍機の軸と連結される信号発生
器と、カマに対して相対的に運動可能な糸捕捉体及び糸
捕捉体に付設される駆動装置を有する糸切断装置とを備
えた縫製機または刺繍機において、糸捕捉体（９）の駆動装置（１５;３３）が、信号発生
器（７）から発生する信号に依存して、且つデータメモ
リ（２２;３５）にファイルされている運動プログラム
にしたがって付勢可能であり、運動プログラムの距離デ
ータがカマの回転運動に対して一定の関係にあることを
特徴とする縫製機または刺繍機。
【請求項２】糸捕捉体（９）の駆動装置（１５）が、距
離検出器（１７）に接続され、且つ距離検出器（１７）
及び信号発生器（７）と共に、サーボ機構として作動す
る制御装置の構成要素を成しており、データメモリ（２
２）にファイルされている運動プログラムが、サーボ機
構の案内量を提供することを特徴とする、請求項１に記
載の縫製機または刺繍機。
【請求項３】糸捕捉体（９）の制御装置が電磁石（１
５）によって形成されていることを特徴とする、請求項
２に記載の縫製機または刺繍機。
【請求項４】電磁石（１５）に復帰ばね（１３）が付設
されていることを特徴とする、請求項３に記載の縫製機
または刺繍機。
【請求項５】電磁石（１５）が可逆型ストロークマグネ
ットであることを特徴とする、請求項３に記載の縫製機
または刺繍機。
【請求項６】糸捕捉体（９）の駆動装置がモータ、リニ
アモータ、制御される圧力媒体シリンダ、またはその他
のアクチュエーターによって形成されていることを特徴
とする、請求項２に記載の縫製機または刺繍機。
【請求項７】糸捕捉体（９）の駆動装置（３３）が、距
離プラン制御装置として作動する制御装置（３４）のア
クチュエーターであり、データメモリ（３５）にファイ
ルされている運動プログラムが、距離プラン制御装置の
案内量を提供することを特徴とする、請求項１に記載の
縫製機または刺繍機。
【請求項８】糸捕捉体（９）の駆動装置がステッピング
モータ（３３）によって形成されていることを特徴とす
る、請求項７に記載の縫製機または刺繍機。
【請求項９】データメモリ（２２;３５）が交換可能で
あり、またはデータメモリ内のデータが交換可能である
ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つ
に記載の縫製機または刺繍機。
【請求項１０】データメモリ（２２;３５）が個別に選
択可能な異なる運動プログラムを有していることを特徴
とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の縫
製機または刺繍機。
【請求項１１】糸捕捉体（９）を駆動するための位置調
整量を表わす駆動信号が可変であることを特徴とする、
請求項１から１０までのいずれか一つに記載の縫製機ま
たは刺繍機。