JPS5943193B2 - 工業用ミシンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業用ミシンの制御装置に関するものである
。

一般に工業用ミシンは；駆動プーリが電磁継手を介して
電動機に連結されている。

そして縫い始めの止め縫い、高速での直線縫い、縫い終
りでの止め縫い、糸切り作業が制御できるようになって
いる。

しかしながら従来の制御装置では、縫い始めの止め縫い
から高速直線縫いへの立ち上り遅い、縫い始めの止め縫
い作業中に糸切りを実施しようとすると意思通りの糸切
りができない、縫い終りでの止め縫い作業が遅い等の問
題があった。

本発明は高能率で縫製作業を実施できる制御装置を提供
することを目的とするものである。

以下図面に示す実施例に基づいて説明するに、先ず全体
構成につき説明する。

図示せざるミシンヘッドは縫い針を取り付けるロンド、
布送り装置、糸切り装置、糸払い装置を有しており、駆
動プーリは図示せざる電磁継手を介して図示せざる定速
回転電動機に連続されるようになっている。

電磁継手について詳述すると、この電磁継手は回転出力
軸と、この出力軸に対し軸方向に移動可能なりラッチ板
およびブレーキ板と、クラッチ板を電動機のフライホー
ルに接触させるためのクラッチコイルと、ブレーキ板を
制動子に接触させるためのブレーキコイルとを有してい
る。

そして出力軸が前記ミシンヘッドの駆動プーリにベルト
結合されている。

第１図はこのような電動ミシンの制御系のブロックダイ
ヤグラムである。

図面において、１は速度指令回路、２は始動スイッチで
、これらは足踏みペダル（図示せず）によって操作され
、速度指令回路１はペダルの前踏みの量に応じた速度指
令信号ｖｓを出力し、始動スイッチ２はペダルが前踏み
されることでディジタル信号■ｓＴを出力する。

３は速度発電機でミシンヘッドの駆動プーリ（軸）に結
合された発電機により駆動プーリの回転速度に応じ−た
実識信号ＶＳＡを出力するものである。

−４は速度部Ｂ、−速度指令回路１から得られる
実速信号■ｓ′Ａを比較し、両信号が等しくなるように
クラッチコイル５とブレーキコイル６の電流ｖＯ，ｖＢ
を制御する。

即ち１駆動プーリの回転が指令値よりも遅い場合にはク
ラッチコイル５に電流Ｖｏを流して加速し、早過ぎる場
合にはブレーキコイル６を電流ＶＢを流して減速するよ
うに制御する。

一般に縫製作業においては止め縫い（クツキング）が行
われるので、クツキング制御回路７が設けられる。

このクツキング制御回路７は、縫い針の上下位置検出器
８の出力信号ｖＰと始動スイッチ２の出力信号■ｓＴと
糸切り指令スイッチ９の出力信号■Ｔｏと縫製パターン
指令回路１０の出力信号ＶＰＴによって制御され、中速
指令信号ＶＳＭと糸切り信号■Ｔと布逆送り信号■□を
出力する。

即ちペダルを前踏みすることにより得られる信号■ｓＴ
が入力されたとき、縫製パターン指令回路１０から縫い
始めクツキングの指令が与えられていると、このクツキ
ング制御回路７は上下位置検出器８の出力Ｖｐにより縫
い目数（針目数）を数え、予定の領域で布逆送り信号Ｖ
Ｒ，を出し逆送りソレノイド１１を付勢して止め縫いを
行う。

このとき駆動プーリが高速で回転させられると、前送り
、逆送りの制御が困難になるので、速度指令回路１の出
力Ｖｓが予定の速度指令を越えないように中速指令信号
ＶＳＭを出して速度制御回路４の指令入力を制御する。

クツキングが完了すると中速指令信号ＶＳＭは解除され
、以降ミシンは足踏みペダルの踏量に応じた信号■ｓに
従った速度で運転される。

次に縫製終了時について述べる。

終了はペダルを逆踏みして糸切り指令スイッチ９から出
力信号ＶＴＯを出力することにより指令される。

このとき縫製パターン指令回路１０のクツキング信号■
ＰＴがクツキング無しとなっていれば、速度制御回路４
はミシンヘッドを直ちに停止するようにブレーキコイル
６を付勢する。

このとき針停止位置選択回路１２は下位置信号■Ｐ′を
通過させるように設定されており、低速検出回路１３は
ブレーキコイル６を付勢することにより縫い針を予定の
範囲内に確実に停止できる速度を検出する。

位置決め停止回路１４は下位置信号■Ｐ′から次の下位
置信号ＶＰ′により縫い針を下位置に停止させるのに必
要な減速パターン信号ＶＳＤを出力しこの信号ＶＳＤで
減速制御装置４を働かせる。

そして次の下位置信号■Ｐ′時に低速検出回路１３が低
速検出出力を出せば、位置決め停止回路１４は糸切り開
始信号■Ｔｓを出し糸切り回路１５により糸切りソレノ
イド１６を付勢する。

ソレノイド１６の電流が切れるときに完了信号ＶＥを出
して糸払い回路１７を働かせソレノイド１８を付勢して
糸払いを行う。

そして糸払いが完了するとクリア信号ＶＯＬが出てクツ
キング制御回路７はクリアされるようにする。

クツキング信号ＶＰＴが終了時のクツキング指令してい
るときには、糸切り指令信号ｖＴｏが出されると、縫い
初めの場合と同様にクツキング制御回路７は上下位置検
出器８の出力信号■Ｐにより縫い目数を数え中速指令信
号ＶＳＭを出しながら逆送りソレノイド１１を付勢しク
ツキングを行う。

クツキング終了後は糸切り信号ｖＴを出しクツキング無
しの場合と同様に糸切り、糸払いを行う。

これを第２図に示すタイムチャートに基づいて説明する
と次のようになる。

（ａ）は時間ｔに対するミシンヘッドの駆動プーリの毎
分回転数Ｎを表わし、（ｂ）は糸切り指令信号ＶＴＯ１
（ｃ）は上下位置検出器８の出力信号■Ｐ（下位置）、
（ａ）は逆送りソレノイド電流■□、（ｅ）は縫い目を
表わしている。

先ずペダルが踏み込まれて速度指令信号Ｖｓが出力され
ると駆動プーリの毎分回転数は上昇する。

そしてクツキング指令があれば、速度上昇は中速ＮＭに
抑えられたクツキング制御回路により出力信号ＶＣ（Ｃ
）に基づいて逆送り（ｄ）を行う。

そして逆送り完了後は最高速度ＮＨ（ペダルを最大に踏
み込んだとき）まで加速され、直線縫いを行う。

終了時にはペダルを逆踏みすることにより糸切り指令信
号■Ｔｏが発生し、且つ速度指令信号■ｓは？＋ ０１
＋となるので、動作遅れがあった後に減速する。

このとき縫い終りクツキングが指令されていれば、速度
制御回路には中速信号Ｖ８Ｍが入力され回転数Ｎは中速
ＮＭに一旦制御される。

この速度ＮＭはクツキング制御系（特に機械部分）の応
答可能範囲の最高速度に対応させることが縫製作業能率
の点で有利である。

糸切り信号ｖＴｏから回転速度Ｎがこの中速ＮＭに到達
するまでの監視は実速信号ＶＳＡによるのが正確である
が、はぼ一定のパターンで減速するので時間△Ｔによっ
て行うこともできる。

そしてこの速度ＮＭに達するとクツキング制御回路が逆
送りソレノイドを付勢し、これを予定縫い目数行った後
に減速、糸切り、糸払いを行って停止する。

次に第３図に基づいて上述のような縫製制御を行う具体
回路例について説明する。

縫製パターン指令回路１０は縫い始めクツキング指示ス
イッチ１０Ａと縫い終りタッキング指示スイッチＩＯＢ
を有し、スイッチ１０Ａの出力信号ＶＰＴｔはアンドゲ
ート２１に、スイッチ１０Ｂの出力信号ＶＰＴ２はナン
ドゲ゛−ト２２に入力する。

前踏み始動スイッチ２の出力信号■ｓＴはインバータ２
３を介し、”０″の信号で制御されるフリッフロップ２
４のリセット人力Ｒに与えられる。

上下位置検出器８から得られる下位置信号ｖＰはナント
ゲート２５とナントゲート２６に入力される。

ナントゲート２６の出力は”０″信号を計数するカウン
タ２７の入力端子に与えられ、このカウンタ２７の出力
はデコーダ２８によりその出力端子２８（０〜９）にカ
ウント数に応じて°０″の出力表示をする。

出力端子２８（５〜９）に０”があるときにはこれをナ
ントゲート２６に入力してカウンタ２７の入力を開放す
る。

駆動プーリが回り出し、縫い目が３つまでの間はインパ
ーク２９は工”を出力し、５つまでナンドゲ’−ト３０
は”１″を出力し、第４〜第５の間はインバータ３１が
”１″を出力するようにする。

インバータ３２は糸払い回路１７が働らいて糸払いが行
われると出力されるクリア信号ＶＯＬを入力し、出力゛
０″はフリップフロップ３３をリセットすると共にナン
トゲート３４に入力する。

従って糸払いが行われればカウンタ２Ｔはクリアされる
。

そして更にフリップフロップ３３がリセットされると、
これのＱ出力は０″、Ｑ出力は°１″となるので、パタ
ーン指令回路１０のスイッチＩＯＡがクツキングを指令
していれば、縫い始めにアンドゲート２１は成立して出
力”１″を出している。

従って縫い始めに５つの縫い目までナントゲート３０の
出力とアンドゲート２１の出力を入力するナントゲート
３５は成立して０”を出力するので、ツェナーダイオー
ド３６は速度制御回路４に入力される速度指令信号Ｖｓ
を中速信号（値）ＶＳＭにクランプする。

これにより縫い始めの５つの縫い目の間は駆動プーリの
最高回転数Ｎは中速ＮＭに抑えられる。

この間第４〜第５の縫い目の間でインバータ３１の出力
が′１″となるためにナントゲート３７の出力は０″と
なり後続するナントゲート３８の出力を°゛１″として
逆送りソレノイド１１を付勢する。

第６縫い目を検出するとナントゲート２６は開放されて
カウンタ２γの計数は停止し、同時にナンドゲ゛−１３
０の出力は０″となるのでナンドゲ゛−ト３５の出力は
１″となって速度指令信号Ｖｓのクランプを止め高速運
転に入る。

このような縫い始めの制御は第６縫い目の検出により直
ちに前進高速となるので直線縫いの立ち上がりを早くす
る効果を得ることができる。

次に縫い始めの第５縫い目までの間で糸切りを行う場合
について述べる。

これは−針縫いでの糸揃えや短工程の縫い作業等の場合
に行われる。

これはデコーダ出力が出力２８（Ｏ〜４）にある場合に
可能であり、このときナントゲート３０は＋＋ １５ｊ
を出力し、これをナンドゲ゛−ト４０に入力している。

ペダルの逆踏みにより糸切り指令スイッチ９は信号■Ｔ
ｏを出して糸切り回路１５に糸切りを指令する。

この信号■Ｔｏはナントゲート２５に入力されるから、
位置検出器８が下位置を検出するとナンドゲ−１−２５
の出力は１ ＋＋となりタイミング回路４１（詳述は後
述する）を介してフリップフロップ３３の入力Ｓに信号
を入れこれをセットする。

このフリップフロップ３３がセットされるとＱ出力は０
″となりアンド／１７’−ト２１は不成立となるのでイ
ンバータ４２の出力が“１″となる。

一方ペダルが逆踏みされることによりスイッチ２の出力
信号■ｓＴは０”となり、インバータ２３の出力は１″
となるのでナントゲート４０の入力条件は成立してｕ
Ｏ１１を出力する。

これによりフリップフロップ２４はセットされ、Ｑ出力
が１″となるので、後続のノアゲ゛−ト４３の出力は′
０″′となる。

このノアゲート４３の出力は１″で糸切り回路１５の動
作を禁止するものであるので、”０ ＋＋を入力するこ
とにより直ちに糸切り制御に入る。

そして次に糸払い回路１２が働いて糸払いを行う。

糸払い動作完了後はクリア信号ＶＯＬが出力されフリッ
プフロップ３３がリセットされ、同時にカウンタ２７も
クリアされる。

このような糸切りは、インパーク４２を除去してアンド
ゲート２１の出力を直接ナントゲート４０の入力に与え
るようにしても実現できる。

即ち、デコーダ出力が出力２８（０〜４）にある場合は
、ナンドゲ゛−４３０は”１１１を出力し、これをナン
トゲート４０に入力している。

このときペダルを逆踏みすると、スイッチ２の出力が切
れた時点で出力信号■ｓＴは”０″となり、インバータ
２３の出力はｎ １９１となり、また、スイッチ２が切
れて糸切り指令スイッチ９が働くまでの間には時間遅れ
があるので、フリップフロップ３３のＱ出力”１″が、
アンドゲート２１を経てナントゲート４０に１″を入力
する。

ナンドゲ゛−ト４０の出力は”０″となりフリップフロ
ップ２４の入力Ｓに与えられるとフリップフロップ２４
はセットされる。

そのためにＱは°１″となり、ノアゲート４３の出力が
′０″となり、糸切り回路１５の禁止を解き、次の糸切
り指令スイッチ９の信号■Ｔｏにより直ちに糸切りを行
う。

次に縫い終りクツキングについて説明する。

縫い始めクツキングが終了し直線縫いに移った状態で、
フリップフロップ２４のＱ出力は“１″、インバータ２
９の出力は°゛Ｏ″、縫い終りクツキング指令スイッチ
１０Ｂの出力ＶＰＴ２は１″であるが、フリップフロッ
プ３３のＱ出力は０″であるので、この４つの出力を入
力するように接続されたナントゲート２２は”１”を出
力している。

従ってインバータ４４の出力は０″で縫い終りクツキン
グの中速信号ＶＳＭ’は出力されない。

縫い終り点に達してペダルを逆踏みして糸切り指令スイ
ッチ９を働かせると、その出力ＶＴ。

は、糸切り回路１５に入力される。

またこの出力信号■Ｔｏが下位置信号Ｖｐと一致したと
きにナンドゲ゛−ト２５は０″を出力し、タイミング回
路４１を介してフリップフロップ３３をセットする。

このタイミング回路４１は第４図に示すように抵抗４１
１とコンデンサ４１２の遅延回路とフリップフロップ４
１３により構成することができる。

この遅延回路の遅れ時間は第２図における△Ｔとする。

しかしこのタイミング回路４１は第５図に示すように回
転数の低下により作動するように構成することもできる
。

この場合には、実速信号ＶＳＡから中速ＮＭを検出した
ときに”０″を出力する判定回路４１４を設け、この出
力をゲ゛−ト２５の出力と共にナントゲート４１５に入
力し、その出力でインバータ４１６を介してフリップフ
ロップ４１３を働かせるようにするものである。

何れを用いるにしても中速ＮＭに減速されるとフリップ
フロップ３３はセットされ、そのＱ出力は０″となる。

見出力はアンドゲート２１の出力を０″にすると共に、
微分コンデンサ４５を介してナントゲート３４に入力さ
れ、カウンタ２７をリセットする。

カウンタ２７がリセットされるとテ゛コーダ２８の出力
２８（０）が０″となり、ナントゲート２６が開き縫い
目の計数を始める。

出力２８（０〜２）に”０″があるとインバータ２９の
出力はＩ”となるのでナンバーゲ゛−ト２２の入力条件
は成立し出力は”０″′となる。

これによりノアゲート４３の入力条件が成立して１″を
出力し糸切り回路１５が動作するのを禁止する。

同時にナントゲート２２の出力”０″はインバータ４４
の出力を”１″として抵抗分圧により中速指令信号ＶＳ
Ｍ’を出力する。

更に同時にナンド−ゲート２２の出力ｎ Ｏｎはナント
ゲート３８の出力を′″１″として逆送りソレノイド１
１に電流を流し布を逆送りする。

第４縫い目に達する吉デコーダ出力２８（Ｏ〜２）は１
”となりインバータ２９の出力は０″となりナントゲー
ト２２の入力条件が不成立となってその出力は′１″と
なる。

これによりインバータ４４による中速指令信号ＶＳＭは
消失して１駆動プーリは急減速される。

同時にノアゲート４３の入力条件が不成立となってその
出力は０″となり、糸切り回路１５の動作禁止は解かれ
る。

従って糸切り可能タイミングになればソレノイド１６に
通電して糸切り作業を行う。

その後糸払い、カウンタ２７のクリアは先の場合と同様
である。

このような縫製終了時のタッキングは減速過程の中速Ｎ
Ｍ Ｃ例えば２．００ Ｏｒｌｌｌｌｌ）で実現できる
ので、一旦低速に減速してから行うものに比較して極め
て高効率で縫製作業を完了できる。

以上のように本発明によれば高能率で縫製作業を実施す
ることができる制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御系のブロックダイヤグラム、第２図ａ”’
−ｅはタイムチャート、第３図は要部の具体回路図、第
４図および第５図はタイミング回路の実施例の回路図で
ある。 符号の説明、４・・・・・・速度制御回路、７・・・・
・・クツキング制御回路、８・・・・・・上下位置検出
器、９・・・・・・糸切り指令スイッチ、１０・・・・
・・縫製パターン指令回路、１１・・・・・・逆送りソ
レノイド、１６・・・・・・糸切リソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 縫い針と布送り装置と糸切り装置を有するミシンヘ
   ッドと、クツキング指令スイッチと糸切り指令スイッチ
   を有する操作装置と、前記縫い針による縫い目数と上下
   位置を検出する位置検出器と、クツキング制御装置とを
   有し、このクツキング制御装置は、糸切り指令信号と、
   クツキング指令スイッチと位置検出器の信号により高速
   から減速する過程の中速で縫い針の運動制御、布送り制
   御を行ない、その後に糸切り制御を指令するようにした
   ことを特徴とする工業用ミシンの制御装置。