JPS5929661Y2

JPS5929661Y2 - ミシンの駆動制御装置

Info

Publication number: JPS5929661Y2
Application number: JP1977099247U
Authority: JP
Inventors: 和義田村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1977-07-25
Filing date: 1977-07-25
Publication date: 1984-08-25
Also published as: JPS5427855U; US4196685A

Description

【考案の詳細な説明】本考案はミシンの駆動制御装置の改良、特にその運転中
に糸切れ等のトラブル発生のとき、もしくは下糸の無く
なったとき、更には加工物布端を外れて針の空縫いのと
きに、自動的に運転を停止する駆動停止の制御装置に関
するものである。

ミシンによる縫製加工中に、糸切れ目飛び、糸がらみ、
布がらみを生じたときや、下糸の無くなった場合など、
此の異状発見に応じてペダル操作によって運転を停止す
るが、こうしたトラブルのとき、いつでも即座に停止さ
せて縫い疵を抑止することは、通例は難しく、しばしば
停止法に時間のかかることがある。

本考案は此の課題に対して、上糸の供給経路中にその供
給状態のモニタ一手段を介在させることに依で常時糸の
走行をチェックし、上記トラブルのときには、其の検出
に応じて直ちにミシンを自動停止させるもので、又此の
手段によって、縫製物布端を外れた針の空縫いのときに
も同じく即時停止させる技術手段の提供を主な目的とす
るものである。

そして亦本考案はその構成上の特徴によって、上記モニ
タ一手段をその信号入力から切離すことにより、トラブ
ル発生時の自動停止の制御を解除して、ペダル操作等の
人為的制御に切換えることもできるものである。

第１図に本考案の一実施例を示す。

第１図に釦いて、１．〜１ｎは１本の糸に１個宛て設置
された変換器、６１〜６ｎおよび７１〜Ｉｎはパルス化
回路を構成する波形整形回路回路釦よびモノマルチバイ
ブレータ、８．〜８．ｎはオアゲート、９１〜９ｎは回
転検出回路である。

アンドゲート１０、モノマルチバイブレータ１７、遅延
回路１９釦よび論理ゲーＮ８．２０は本考案の論理回路
を構成する。

１１は縫製終了で一時的に開かれる常閉スイッチ、１３
は始動操作により一時的に閉じられる常開スイッチ、１
５は停止操作により一時的に閉じられる常開スイッチで
ある。

１２．．１４ｉ−よび１６は、それぞれスイッチ１１，
１３釦よび１５を一時的に開又は閉としたときのチャタ
リング電圧を除去して、パルス状の縫製終了信号、始動
指令信号釦よび停止指令信号を作成する波形整形回路で
ある。

２１はソレノイド回路であり、ミシンの駆動を制御する
。

変換器１□〜１２のそれぞれ、糸束から糸を巻回した回
転皿に連結した磁性体製歯車２□〜２ｎ釦よび磁気セン
サー３、で構成される。

又、歯車が回転することにより磁気センサー３□〜３ｎ
に電圧を誘起し、この誘起電圧は歯車２１〜２ｎの回転
によりサイン波状に変動する。

ケーブル４１〜４ｎは次段の波形増幅回路にコネクタ接
続によって接続され、そのコネクタは脱着自在である。

４□〜４ｎは変換器側のケーブルを示し、５１〜５ｎは
波形整形増幅回路側のケーブルを示す。

回転検出回路９□〜９ｎは積分回路１Ｃ１〜１Ｃｎ卦よ
び比較回路Ｃ０Ｍ１〜Ｃ０Ｍｎて構成される。

第１の論理ゲート１８は、オアゲー）ＯＲ１釦よびフリ
ップフロップＦＦ１で構成され、フリップフロップＦＦ
Ｉのセット端には波形整形回路１４から始動指令信号Ｋ
が、またリセット端にはオアゲートＯＲ１の出力が印加
され、オアゲー）ＯＲ１の入力端に波形整形回路１６よ
り停止指令信号りが、モノマルチバイブレータ１７より
回転異常表示信号（釦よび縫製終了信号）Ｊが、また第
２の論理ゲート２０よりリセット信号が与えられる。

第２の論理ゲート２０は、アントゲ−）ＡＮＤ１〜ＡＮ
Ｄ３、フリップフロップＦ’Ｆ２１−よび増幅器ＡＭＰ
で構成される。

ソレノイド回路２１は、スイッチングトランジスタＴｒ
１リレーＲｙｈよびミシン駆動ソレノイドＰＲＬＣで
構成される。

ＰＤはトランジスタ保護用のダイオードＶＡＲはリレー
接点保護用のバルスタである。

この第１図に示す制御装置を実装したミシンを第２図に
示す。

第２図に仮想線で囲んで示す部分■の拡大斜視図を第３
図に示す。

第２図１よび第３図に釦いて、２２はミシンテーブルを
示しこれはミシン本体２３を備える。

２４は上糸案内棒であり、先糸２５を通す。

上糸２５は、糸調子２６、糸ガイド２７釦よび針２８に
通る。

２９はミシンプーリであ九これに掛けたベルト３０はモ
ータプーリ３１に掛かつている。

スイッチボックス３２は、始動スイッチ１３と停止スイ
ッチ１５を有し、ミシンテーブル２２に取り付けられて
いる。

３３は足踏みペダルであり、ペダル取９付は軸３４に回
動可能に固着されている。

足踏みペダル３３の側部には、引き棒３５が取り付けら
れてトリ、この引き棒３５にもう１つの引き棒３６が連
結され、この引き棒３６はモータレバー３８に連結され
ている。

３７は調整自在の継ぎ手である。脚横渡し板３９にソレ
ノイドＰＲＬＣが固着されてｐ９、このソレノイドＰＲ
ＬＣは通電付勢されるとき引き棒４０を下方に引く。

引き棒４０は継ぎ手４１で引き棒４２に連結されてｐ９
、引き棒４２はモータレバー３８に連結されている。

４３はミシン用のクラッチモータである。

４４は電源部を示し、電源スィッチを備える。

ミシンテーブル２２には糸立軸４５が固着されてｚ−５
、この糸立軸４５には糸束受軸４６釦よび糸案内軸４７
が固着されている。

糸束受軸４６の糸束案内棒に上糸束４８と下糸束４９が
装着されて釦す、上糸束４８より上糸２５が糸案内軸４
７の上糸案内孔５０を通して回転皿５１に巻回して後上
糸案内棒２４に導ひかれる。

回転皿５１は磁性体歯車２□に固着されて、これと共に
、締めネジ５２、ナツト５３釦よび座金５４でセンサー
取付板５５に回転自在に固着されている。

磁気センサー３１を内蔵する筐体５６は、ビス５７でセ
ンサー取付板５５に固着されている。

センサー取付板５５は、その位置決め用突起５８を糸案
内軸４６の穴にはめ合せてビス５９で固着されている。

６０はコントロールボックスであり、第１図に示す波形
整形増幅回路６□〜６ｎからソレノイド回路２１に至る
各種電気回路を内蔵する。

下糸束４９からの下糸は、糸案内軸４７の下糸案内孔６
１を通して糸巻機６２に導びかれ、下糸ボビン６３に巻
かれる。

な釦、第２図には１本の上糸２５の糸切れを検出する検
出制御系のみを装備したミシンを示す。

したがってこのミシンに釦いては、第１図に示す１２
、・・・１ｎ釦よびそれらに接続した回路（回転検出回
路９□〜９ｎ１で）は備わっていない。

しかしながら、第１図に示すように０本の糸に対して糸
切れ検出系を備える場合には動作は同じであるので、以
下に卦いては第１図に示す回路をミシンが備えるものと
して説明する。

再び第１図を参照して説明すると、第１図に示すＡ１＋
Ａ２ｍ・・・Ａｎｙａｔ・・・、・・・Ｓは、回路
各部の信号を指す。

これらの信号の変化を第４図に示す。この第４図をも参
照して説明を続けると、ケーブル４１に接続したコネク
タ６４をコントールボックス６０に接続した状態では、
ミシンが停止していると＠、ＡＩ＝Ａｎは低レベルであ
る。

その状態では歯車２１〜２ｎが静止しているため磁気セ
ンサー３１〜３ｎに出力がなく（Ｂ２〜Ｂｎが低レベル
）、波形整形増幅回路６□〜６ｎの出力Ｃ１〜Ｃｎは低
レベルの１１でモノマルチバイブレータ７１〜Ｉｎに出
力パルスＤ１が無ぐ、積分回路ＩＣ１〜ＩＣｎの出力Ｆ
１が低レベルで比較回路Ｃ０Ｍ１〜Ｃ０Ｍｎの出力０１
〜Ｇｎも低レベルである。

アンドゲート１０以下の回路も待期状態であって、波形
整形回路１２の出力すなわち外部動作による縫製終了信
号Ｈのみが高レベルである（Ｈが低レベルのときのみ縫
製終了を意味する）。

そしてフリップフロップＦＦ１１−よびＦＦ２はリセッ
ト状態にある。

この待期状態に釦いて今始動スイッチ１３が一瞬閉じら
れると（スタート１：第４図）、波形整形回路１４よシ
始動指令信号Ｋ（第１回なのでこれを第４図に釦いて更
宣上に１と表示する）がフリップフロップＦＦＩのセッ
ト端に与えられ、フリップフロップＦＦ１がセット状態
に転する。

これにより、その出力Ｎが高レベルとなる。

これにより遅延回路１９が付勢されるが、この遅延回路
１９はミシンが動作付勢されて上糸２５に張力が加わり
回転皿５１釦よび歯車２１〜２１１が回転するようにな
る迄の時間を見込んだ遅延時間Ｔｄ（第４図）を有して
、その遅延時間ＴｄＯ後にその出力Ｏが高レベルに転す
る。

したがって、フリップフロップＦＦ１の出力Ｎが高レベ
ルに転り、た瞬間は遅延回路１９の出力Ｏは低レベルで
あり、アントゲ−）ＡＮＤｌの出力Ｐが高レベルとなり
フリップフロップＦＦ２がセラ）Ｊれその出力Ｒが高レ
ベルとなる。

これによりソレノイド回路２１のトランジスタＴｒが導
通し、リレーＲｙの接点がＮＣ側からＮＯ側に閉じ、ソ
レノイドＰＲＬＣに電流が流れ、引き棒４０（第２図）
が引き下げられ、モータレバー３８が反時計方向に回動
しモータクラッチが接となり、モータの回転がプーリ３
１、ベルト３０釦よびプーリ２９を介してミシン本体に
伝えられる。

このようにしてミシン本体２３が縫製動作をし、上糸２
５が針２８の方向に引っ張られるようになる。

これにより、回転皿５１釦よび歯２．が回転をはじめて
、検出コイル３１〜３ｎに交番電圧Ｂ１〜Ｂｎを誘起す
る。

波形整形増幅回路６１〜６ｎはこの交番電圧を一方向性
の矩形波Ｃ１〜Ｃｎに変換し、モノマルチバイブレーク
７□〜７ｎがその立上り点でトリガされて一定幅のパル
スＤ１〜Ｄｎを生ずる。

このパルスＤ、−Ｄ。はオアゲート８１〜８ｎを通って
Ｅ１〜Ｅｎとなり、積分回路ＩＣ１〜ＩＣｎに与えられ
る。

積分回路ＩＣ，〜■Ｃｎの積分出力Ｆ１〜Ｆｎのレベル
はモノマルチバイブレーク７１〜Ｉｎの出力パルス周波
に対応して上下に変動する。

積分出力Ｆ、〜Ｆｎは比較回路Ｃ０Ｍ１〜Ｃ０Ｎｎで基
準値と比較され、Ｆ１〜Ｆｎが基準値を上廻わるときそ
れらの比較回路Ｃ０Ｍ１〜ＣＯＭｒ１の出力Ｇ１〜Ｇｒ
］が高レベルとなり、すべての０１へＧｎが高レベルの
ときアンドゲート１０の出力■が高レベルである。

な釦、外部動作による縫製終了前の命令のときのみスイ
ッチ１１が一時に開かれ、その時だけ波形整形回路１２
の出力Ｈは低レベルとなる。

モノマルチバイブレーク１７ば、入力Ｉが高レベルから
低レベルに転換するときにトリガされて１パルスを生ず
る。

このようにして、モータクラッチが連続して投入されミ
シン本体２３にクラッチモータ４３の動力が伝達され、
縫製がｆｄｄられる。

そして、１つの糸、たとえばセンサ１で監視している糸
２５が糸切れを起こすと、その時点で歯車２１が停止し
、モノマルチバイフレーク７１の出力Ｄ１にパルスが表
われなくなり、Ｄｌは低レベルに変化する。

これにより積分回路■Ｃ１の出力Ｆ１のレベルが低下し
、基準電圧（第４図に点線で示す）以下となる。

これにより比較回路Ｃ０Ｍ１の出力Ｇ１が低レベルとな
り、アンドゲート１０の出力■が低レベルに転する。

このときモノマルチバイブレーク１７が１パルスを生じ
、オアゲー）ＯＲ１を通してフリップフロップＦＦ１を
リセットする。

したがってその出力Ｎが低レベルとなシ、遅延回路１９
の出力Ｏはその後ＴｄＱ間高間尺レベルるのでアンドゲ
ートＡＮＤ２の出力Ｑが高レベルとなりフリップフロッ
プＦＦ２の出力Ｒが低レベルに転する。

これによりソレノイド回路２１のトランジスタＴｒが非
導通となムリレーＲｙが消勢されてそれの接点をＮＣ側
に開く。

したがって、ソレノイドＰＲＬＣが消勢され、引き棒４
０が上方に復帰し、クラッチモータ４３のクラッチが断
となり、ベルト３０釦よびプーリ２９が停止しミシン本
体２３が縫製動作を停止する。

次に糸がらみ、布がらみ、目とびを生じたとき及び布端
法の縫い終り時の停止動作を説明する。

始動スイッチ１３を一時点に投入することにより、波形
整形回路１４の出力がパルス状に高レベルに２となる（
スタート２：第４図）。

これによりフリップフロラ７”ＦＦ１．ＦＦ２がセット
されトランジスタＴｒが導通し、ミシン本体２３が縫製
動作をすることは前述の通りである。

この縫製動作中にセンサ２で監視する糸に糸がらみを生
ずると、その時点に歯車２□０回転が遅くなり、モノマ
ルチバイブレータ７２の出力パルス周期が長くなる。

これにより、積分回路ＩＣ２の出力Ｆ２の電圧レベルが
低下し、一時点あるいは連続的に基準値よりも低下する
。

このとき比較回路Ｃ０Ｍ２の出力Ｇ２が低レベルとなり
、これに対応してアンドゲート１０の出力■が低レベル
となる。

この低レベルへの転換点でモノマルチバイブレータ１７
が１パルスを生じ、オアケー）ＯＲ１を通してフリップ
フロップＦＦ１をリセットする。

これによりフリップフロップＦＦ２もリセットされ、前
述と同様にミシン本体２３が停止する。

糸をミシン針にセットしないで始動スイッチ１３を付勢
したとき（スタート３：第４図）には、セットしなかっ
た糸のセンサｎの各部出力Ｂｎ〜Ｇｎがすべて低レベル
の１丑となるので、ミシン本体２３は、遅延時間ＴｄＯ
後に自動的に停止する。

これを詳しく説明すると、始動は前述と同様にしてあ・
こなわれるが、アンドゲート１０の出力Ｉはミシン本体
２３が縫製動作を開始しても低レベルの１１となる。

これは歯車２□が回転せずＧｎが低レベルの１１となる
からである。

そこで始動指令信号Ｔｄから遅延時間Ｔｄを過ぎると、
遅延回路１９の出力Ｏが高レベルとなりアントゲ−）Ａ
ＮＤ３の出力Ｓが高レベルとなってオアゲ−）ＯＲ２を
通してフリップフロップＦＦ２を、またオアゲー）ＯＲ
１を通してフリップフロップＦＦ１をリセットする。

これによりトランジスタＴｒが非導通となりソレノイド
ＰＲＬＣが消勢される。

結局、この場合には遅延時間Ｔｄの間だけミシン本体２
３が駆動される。

次に、始動スイッチ１３を付勢し縫製動作を開始させ（
スタート４：第４図）、縫製を続けた後に停止スイッチ
１５を付勢すると、波形整形回路１６より停止指令使号
りがオアゲー）ＯＲ１に与えられ、フリップフロップＦ
Ｆ１ｉ−よびＦＦ２がリセットされて、ミシン本体２３
が停止する。

外部動作による縫製終了命令によりスイッチ１１が開か
れた場合には、波形整形回路１２の出力Ｈが低レベルと
なり、アンドゲート１０の出力■が低レベルとなってモ
ノマルチバイブレータ１７が１パルスを生じてフリップ
フロップＦＦ１、ＦＦ２をリセットしてミシン本体２
３を停止させることになる。

ケーブル４１に接続したコネクタ６４をコントロールボ
ックス６０より外すと、ケーブル５□の１信号ラインの
電圧Ａ１が低レベル（アース）から高レベルに変化し、
オアゲート８１を通して積分回路ＩＣ１に与えられる。

したがってこの場合には積分回路ＩＣ，の出力Ｆ１が常
時高い飽和レベルとなり、比較回路Ｃ０Ｍ１の出力Ｇ１
が常時高レベルとなる。

これは、変換器１１釦よびそれ以降の比較回路９□１で
か、アンドゲート１０以下の制御回路に例等の影響を及
ぼさないことを意味する（他のケーブル４□〜４ｎに接
続したコネクタの脱着についても同様なことが言える）
。

すなわち、その状態で始動指令信号に５（スタート５：
第４図）が発せられると、アントゲ−１・１０の出力■
はＧ２〜Ｇｎ釦よびＨの電圧レベルだけで高、低レベル
に定する。

したがって、使用しない糸束の糸切れ検出系は、コネク
タを外すことにより除外できる。

また、すべてのコネクタを外すと、最早糸切れ検出停止
制御はなぐなシ、スイッチ１１，１３あ−よび１５の選
択付勢でミシン本体２３を動作させることができる。

したがって、このような使用法を頻繁にするときには、
ケーブル４１〜４ｎとケーブル５、〜５ｎの間にスイッ
チを接続して、それらのスイッチの開閉で糸切れ検出停
止制御を選択するようにすればよい。

もつとも、第２図に示すミシンに釦いては、足踏みペダ
ル３３を踏み込むことによシソレノイドＰＲＬＣＯ付勢
状態にかかわりなくミシン本体２３を動作させることが
できる。

糸切れあるいは下糸巻などのときに、オペレータの足踏
み操作でミシン本体２３にモータ動力を与えることがで
きる。

糸切れ、糸がらみ、布がらみなどの糸ドラフルを生じた
場合にそれを警報する警報装置を備えるのが好ましい。

第５図にその一例構成を示す。フリップフロップＦＦ３
のセット端にはモノマルチバイブレータ１７の出力Ｊが
印加され、リセット端には始動指令信号Ｋが印加される
。

そしてそのＱ出力がアントゲ−）ＡＮＤ４を通して警報
装置６５に付勢信号として印加される。

オアゲートＯＲ３、フリップフロップＦＦ４ｉ−よびア
ントゲ−）ＡＮＤ４は、誤警報を防止するために付加し
たものである。

この例にかいては、１ず、始動指令信号にでフリップフ
ロップＦＦ３あ−よびＦＦ４がセットされ、警報装置６
５は待期状態となる。

そして、モノマルチバイフレーク１７が出力パルスＪを
生ずるとフリップフロップＦＦ３がセットされ警報装置
６５が動作する。

この警報動作は、糸切れの場合（スタート１からスター
ト２の間）、糸がらみの場合（スタート２からスタート
３の間）釦よび糸切れのままの始動付勢（スタート３か
らスタート４）にあ−こなわれる。

しかしながら、スイッチ１１又は１５の動作による停止
のとき（正常なときニスタート４からスタート５）には
、モノマルチバイフレーク１７がパルスＪを出力すると
き（停止）１．でに、停止指令信号Ｈ又はＬでフリップ
フロップＦＦ４がセットされ、そのＱ出力が低レベルと
なり、アントゲ−）ＡＮＤ４が閉（オフ）となるので警
報装置６５は付勢されない。

以上に説明した本実施例では、始動スイッチ１３の投入
によってソレノイドＰＲＬＣＯ付勢よりクラッチレバ−
３８を介して機械的にクラッチモータを係合始動さすも
のであり、又、始動スイッチ１３の投入以前の状態で、
即ち縫製開始前にミシンの縫い調子をチェックするとき
などには、この１まプダル３３の踏込みによって、同じ
く機械的に連係したクラッチレバ−３８を介してクラッ
チ係合始動させるものである。

そこで本例の始動スイッチ１３及び停止スイッチ１５を
、ペダル３３の踏込み並にその解放に各応動するよう構
成することによって、ペダル３３とクラッチレバ−３８
との間のリンク結合を省くことも可能である。

そしてまた、以上の説明では通例の機械的クラッチモー
タを、第２の論理ゲート２０の出力Ｒによりソレノイド
ＰＲＬＣＯ付勢を介してクラッチ係合させるものを示し
たが、電磁クラッチ式のクラッチモータを用いて、出力
Ｒによって該電磁クラッチモータを出力停止させたり、
又は此の出力Ｒによシ動作する電磁ブレーキ及び之と停
止スイッチ１５とを連動さす組合せなどの変形実施例も
考えられる。

そして更に、この出力Ｒは表示装置・指示灯もしくは警
報装置の信号としても用いることができる。

以上詳細に説明したように、本考案の駆動制御装置では
、ミシン糸による回転皿の回転を電気信号に変換して回
転速度に対応した周期のパルスを得て、このパルス周期
を検出して糸切れ、糸がらみ、布がらみなどを正確に検
出した９、有限なる布が縫い終わると糸の消費がなくな
υ回転皿の回転周期が急に変ることを検出してミシンの
停止制御を可能にする構成であるので、縫製時の目とび
、又、本縫ミシンに釦いては下糸がなくなった場合など
糸ドラフル時のミシン停止が正確であり、糸トラブルを
更に複雑にしたり、その除去を困難にすることがなくな
る。

特に高速自動縫製に釦いてその効果が犬である。

また、回転皿の回転に同期したパルスを得る機成である
ので、実施例に示すように、歯車を用いてその歯密度を
高くするなどにより高精度に糸の供給状態を監視してミ
シン１駆動制御をしうるので、糸トラブルの検出範囲が
広く、信頼性の高いミシン駆動制御が釦となわれる。

従来のマイクロスイッチ、フォトセンサ等を用いる場合
と異なシ、糸の色が問題となることはなく、１だ糸の振
動も問題とはならず、糸がらみ、布がらみなどの糸トラ
ブルにも応動してすみやかにミシン停止制御を釦となう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
本考案の駆動制御装置を実装したミシンを示す正面図、
第３図はその一部を拡大して示す斜視図である。第４図は、第１図に示す各回路の出力信号を示すタイム
チャート、第５図は糸切れ警報回路の一例を示すブロッ
ク図である。なト、図中の同一符号は同−又は相当部分を示す。１１〜１ｎｔ・・変換器、２１〜２ｎ・・・磁性体歯車
、３１〜３ｎ・・・磁気センサー。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）１個もしぐは複数個の糸束より各糸を取り出して
使用するミシンに於て、前記各糸束とミシン本体との間
に回転可能に設けられ糸を移動により回転する回転皿、
回転皿の回転を電気信号に変換する変換器、この変換器
の出力電気信号をパルス整形するパルス化回路、このパ
ルス化回路の出力パルスの周期を検出し設定周期を越え
るとき有意信号を出力する回転検出回路、前記有意信号
ならびに始動指令信号釦よび停止指令信号を入力とし始
動指令信号により付勢されてミシン駆動信号を出力し、
前記有意信号むよび停止指令信号で消勢される論理回路
、釦よび、前記変換器から前記論理回路に至る信号路を
選択的に遮断し論理回路の動作を変換器出力に無関係と
する手段を備えるミシンの駆動制御装置。
（２）回転皿の回転を電気信号に変換する変換器を回転
皿と連動して回転する磁性体歯車と歯車の回動に応じて
変動する電気信号を生ずる磁気センサーで構成した前記
実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のミシンの駆動
制御装置。