JPS5967990A - 模様縫ミシンの針棒と送りの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 縫ミシンにおける針棒と送りの制御方法に関するもので
ある。

従来の高速（約３，０　０　０−３．０　０　０針／分
）模様縫いミシンは、主軸により駆動される模様発生用
ディスクカムにより機械的に針棒と送り機構とを動かし
、連続的に高速模様縫いを行なうものであるが、ディス
クカムには使用者の要求する多種類の模様のすべてを内
蔵することが困難であるので、模様の変更を必要とする
場合には、ディスクカム自体を交換する必要があり、短
時間に模様の変更を行なうことができなかった。

また、このような機械的な手段の代わりに、電気的にパ
ルスモータ−１ＤＣサーボモーターなどによって任意の
模様縫いを実現したミシンも発表されているが、この電
気的な駆動方法によって針棒と送りとを制御しようとす
る場合には動作部分の慣性質量を可能な限り最少にした
ものとしても、モーターの作動周波数には限界があり、
せいぜい約／、０００針／分までしか追随することはで
きなかった。

本発明は、従来公知の方式における上記の問題点を解決
し、高速（約３．θｏｏ−ｓ、ｏｏｏ針／分）の模様縫
いを可能とさせる模様縫いミシンにおける針棒と送りの
制御方法を得ることをその目的とするものである。

本発明は、この目的を達成するために、針棒及び送りの
駆動油圧サーボ機構を用い、この油圧サーボ機構の駆動
を電気的に入力される模様信号の指令により制御し、こ
れによって高速度で模様縫いを行なうようにすることを
特徴とするものである。

以下、本発明方法をそれを実施したミシンの１例を略図
によって示す添附図面のｉ／−１’図に基づいて詳細に
説明する。

まず、第１，２及び３図は、ミシンの主に機械的な構成
を示しであるが、第１図において、油圧ユニット又は、
油供給管Ｐ、及び、油戻り管Ｔ１を介して左右駆動油圧
サーボ弁ｌへ接続されている。この左右駆動油圧サーボ
弁ｌからは、ユ本のパイプにより油圧シリンダλへ油が
導かれるが、この油圧シリンダコのピストン、ロッド３
は、連結棒グにより針棒案内Ｓと接続されている。

この針棒案内５には針棒ルが保持されており、この針棒
案内５を介して、その上端部において針棒案内ヒンジビ
ン７を中心に左右に振れるようになっている。

一方、左右偏動油圧サーボ弁ｌのサーボ弁コイル／１に
は、′眠気アンプＹからサーボ弁駆動用電気信号Ａが印
加されるようになっている。また、油圧シリンダコのピ
ストンロッド３の位置は、位置検出器３□によって検出
されるようになっており、位置検出器３１で検出した位
置フィードバック電気信号Ｂは、電気アンプＹへ導かれ
る。

更に、油圧ユニット又は、油供給管Ｐ２及び油戻り管Ｔ
２により、前後駆動油圧サーボ弁ＩＯへ接続されている
。この前後駆動油圧サーボ弁ｉ。

からは、２本のパイプにより油圧シリンダ／／へ油が導
かれるが、この油圧シリンダ／ｌのピストンロッド／Ｊ
は、連結棒／３及びシャフトｌｌｌを介して送り調節器
ｌ！を所定の角度だけ回転するようになっている。また
、前後駆動油圧サーボ弁ＩＯのサーボ弁コイル１０．に
は、電気アンプＹからサーボ弁駆動用電気信号Ｃが印加
されるようになっている。また、油圧シリンダｌ／のピ
ストンロッド／Ｕの位置は、位置検出器／２゜により検
出されるようになっており、検出した　。

位置フィードバック電気信号りは、電気アンプＹへ導か
れる。

次ぎに、第２図によって、送り前後運動の発生と、送り
量の調節方法とについて説明する。

図に示すように、送り歯ユＯがユ本のねじにより送り台
！／に取付けられているが、送り台λｌは、一端部にお
いて送り台ヒンジピン２２を介して前後送り腕ス３に回
動苛能に接続され軸２’ｌの他端部には、前後送り軸腕
コＳがその一端部によって固定されており、その他端部
にはヒンジピン２乙により前後送りリンク２７が一端部
におい・て回動可能に接続されている。

この前後送りリンク、２７の他端部には、角ゴマビンｚ
コタを介して回動可能に取付けられており、角ゴマ２ｇ
は送り調節器／Ｓの溝部／ｊｔｅＬ内部くはめられてお
り、溝／！ｒａの中において滑動できるようになってい
る。

また、前後送りリンクコアの中央部分には、前後送りロ
ッド３０がその下端部ｌこおいてピン３ノを介して回動
自在に連結されている。更に、この前後送りロッド３ｏ
はミシン主軸からタイミングベルト３λ及びプーリー３
３を介しテ主軸とｌ対ｌで駆動される送り軸３りに所定
の角度位置において固定される前後送りカム３ｓにはめ
られており、送り軸３１１の回転によって回動するよう
に構成されている。

このようにして、ミシンの主軸が回転している場合には
、送り軸３グも回転し、前後送りカムＪｌにより前後送
りロッド３ｏに上下動が発生し、前後送りリンク２７へ
ヒンジピン２乙を中心にした上下動を伝える。この場合
、送り調節器／Ｓが第１図に示す油圧シリンダ／／及び
ピストンロンドア、２の動きにより、垂直線に対しであ
る角度だけ傾斜したとすると、この傾斜の角度に応じて
、前後送り腕、２５を矢印Ｘの方向に回動させる運動が
発生し、更に、この運動によって前後送り腕コ３にも矢
印Ｙの方向に回動させるので、送り歯、２０を矢印２の
方向に前後に動かすことができる。

なお、送り歯、２０が布を送るためには、第３図に示す
ような、前後動＋Ｘ１上下動＋ｙ、前後動−ｘ１上下動
−ｙから成り立っているサイクル運動が針板Ｎに対して
行なわれることが必要であるが、そのために、送り歯、
２ｏには、上記の矢印２の方向の前後送り運動＋ｘ、−
ｘと呼応して、送り歯２０の上下動＋ｙ、−ｙが、次ぎ
のようにして与えられる。

すなわち、送り台２１の他端部が上下送りロッド３６に
、ヒンシヒン３７を介して回動するように接続されてお
り、上下送りロッド３６を送り軸３グに固定された上下
送りカム３７に接続し、これにより、送り軸３ダが回転
する時に、上下送りカム３ｇ及び上下送りロッド３６を
介して上下動＋ｙ、−ｙが発生するようになっている。

なお、送り歯、２０の針板Ｎに対する前後運動＋Ｘ　、
−Ｘと上下運動＋ｙ、−ｙとは、第３図に示すように、
相互に定められたタイミングを維持して行なわれなけれ
ばならないが、この関係は、前後送りカムｊｊと、上下
送りカム３ｇとの相互の取付は角度位置を適正に設定す
ることにより与えられる。

次ぎに、前記の油圧サーボ機構／、２及びｉｏ。

／／に対する電気的制御系統の構成と作用とを第９図に
より説明する。

電気アンプＹの中には、左右の駆動アンプｑ。

と１前後駆動アンプｌＩｌとが収容されているが、これ
らの−個のアンブグθ、４’／の内部構成は同一である
ので、第４図においては、（）の外部の番号は左右駆動
系の構成部品を、また、（）内の番号は、前後駆動系の
構成部品を示すものとし、これらを第９図にはまとめて
示しである。

第弘図に示すように、針の左右位置フィードバック電気
信号Ｂは、あらかじめ設定されている左右位置設定電圧
ゲスと共に減算回路＋＋を介してその減算出力は、プリ
アンプ４７Ｓへ入力される。また、位置フィードバック
電気信号Ｂは、微分回路ｔＩＡにも入力され、その微分
出力と、前記のプリアンプｙｓの出力とは共に減算回路
グアを介して、その減算出力はパワーアンプｙｇへ入力
され電力増巾される。パワーアンプ−ｙ−ｇの出力は、
左右駆動油圧サーボ弁ｌのサーボ弁コイル／、に印加さ
れる。なお、前後駆動アンプ１．ｔｌの場合も同様の回
路構成としであるが、こ＼では説明を省略する。

本発明によるミシンは、上記のような機械的構成を有し
ており、その運動部分を上記のような構成を有している
電気的制御系、統によって制御するものであるが、以下
にその総合的な作用を説明する。

まず、左右駆動系の作用を説明する。

あらかじめ設定された左右位置設定電圧グーから位置フ
ィードバック電気信号Ｂを減算回路＋＋によって減算し
、プリアンプ＆＆で増幅する。

一方、針の左右位置のフィードバック電気信号Ｂを微分
回路り乙によって微分することによって速度信号を得る
が、この速度信号と前記のプリアンプ１１．５の出力と
を減算回路り７によって減Ｎし、パワーアンプ４ｔｇに
よって電力増幅し、サーボ弁駆動用電気信号Ａが得られ
る。このサーボ弁駆動用電気信号Ａを左右駆動油圧サー
ボ弁ｌのサーボ弁コイル／、へ印加すると、油供給管Ｐ
１から左右駆動油圧サーボ弁／を介して油圧シリンダス
ヘ油がサーボ弁駆動用電気信号Ａに応じて送られ、ピス
トンロッドＪが動く。

ピストンロッド３の動く位置は、位置検出器Ｊ１によっ
て検出され、位置フィードバック電気信号Ｂが得られる
。このようにして、ピストンロッド３の位置制御が可能
となる。また、このピストンロッド３の先端部には、連
結棒ダを介して、針棒案内ビン７を中心として回転自在
に取り付けられた針棒案内Ｓがあり、これに針棒Ａが保
持されているので、左右位置設定電圧ｌ１２によって針
棒６の左右の位置決めが可能となる。

一方、前後駆動系同様に、前後位置設定電圧４ｔ’、？
により前後駆動油圧シリンダｌ／のピストンロッド／Ｕ
の位置制御が可能となるが、このピストンロッド／ユの
先端部には、連結棒／３及びシャフト／４ｔを介して送
り調節器１５が連結されているので、前後位置設定電圧
グ３により送り歯、２０の前後の位置決めが可能となる
。

以上のように、本発明においては、油圧サーボ弁を用い
て針棒を左右方向に駆動すると共に、送り歯を前後方向
に駆動し、それぞれの左右位置と、送りの前後位置とを
電気的に制御している。このように、本発明においては
、針棒の左右への駆動及び送り歯の前後への、駆動は、
油圧方式であるので、駆動力を任意に大きくすることが
できると共に従来の電気的なりＣサーボモータなどに比
較し、駆動装置自らの慣性質量を小さくすることが可能
であるので、高速（約、３，０００〜ｓ、ｏｏｏ針／分
）で駆動することが可能となり、また、模様の設定は、
針棒の左右位置及び送りの前後位置を電気指令によって
制御することによって自由に行なうことが可能となるの
で、従来のように、ディスクカムの交換などの手間を必
要とすることなしに多種類の模様を速やかに変更するこ
とができ、しかも、高速で縫うことを可能にするので、
特に、高速度工業用模様縫ミシンにおける縫製作業の生
産性の向上に、著しく寄与することができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施したミシンの１例の全体の
配置を示す略図、第一図は、その項部の拡大斜視図、第
３図は、送り歯の行なうサイクル運動の説明図、第７図
は、′電気的な制御系統を示すブロック図である。 Ａ・・サーボ弁駆動用電気信号；Ｂ・・位置フィードバ
ック電気信号；Ｃ・・サーボ弁駆動用電気信号；Ｄ・・
位置フィードバック電気信号；Ｐｌ、Ｐ２・・油供給管
：　Ｔ１−Ｔ２・・油戻り管；Ｘ・・油圧ユニット；Ｙ
・・電気アンプ；ｌ・・左右駆動油圧サーボ弁；１１・
・サーボ弁コイル；λ・・油圧シリンダ；３・・ピスト
ンロッド；３１・・位置検出器１ダ・・連結棒；Ｓ・・
針棒案内；４・・針棒；７・・針棒案内ビン；１０・・
前後駆動油圧サーボ弁’、１０．・・サーボ弁コイル；
ｌｌ・・油圧シリンダ；１２・中ピストンロッド；１２
１・・位置検出器；１３・・連結棒；ｔｑ・・シャフト
’、ｉｓ・・送り調節器；ｌＳａ・・溝；ｌ乙・・シャ
ツｌ−；／７・・送り調節器；ユθ・・送り歯；ニド・
送り台↓−一・・送り台ヒンジピン；２３・・前後送り
腕；２ｔ・・前後送り軸１ユＳ・・前後送す軸腕；ユ乙
・・ヒンジピン；２７・・前後送りリンク；２ｇ・・角
ゴマ；２９・・角ゴマビン；３０・・前後送りロッド；
　３．Ｌ・　・、タイ　ミングベルト；３３・・プーリ
ー；３１１・・送り軸；３Ｓ・・前後送りカム；３Ａ・
・上下送りロッド；３７、・ヒンジピン；３ｇ・・上下
送りカム；。 グ０・・左右駆動アンプ；４７１・・前後駆動アンプ；
りλ・・左右位置設定電圧；ｑ３・・前後位置設定電圧
ζ１ＩＩＩ・・減算回路；ダＳ・・プリアンプ；り乙・
・微分回路；グア・・減算回路；グｇ・・パワーアンプ
。 特許出願人　　シンガー日鋼株式会社 代理人　曽　我　道　照

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　ミシンにおいて、針棒及び送り歯の両運動を制御し
   ながら連続的な模様縫のできる高速模様縫ミシンにおい
   て、針棒及び送り歯の駆動に油圧サーボ機構を用い、こ
   の油圧サーボ機構の駆動を電気的に入力される模様信号
   の指令により制御するようにし、これによって、高速で
   の模様縫いを可能としたことを特徴とする制御方法。 −針棒を油圧サーボ弁及び油圧シリンダから成る左右駆
   動油圧サーボ機構によって、また、送り歯を油圧サーボ
   弁及び油圧シリンダから成る前後駆動油圧サーボ機構を
   介してそれぞれ駆動可能とし、これらの油圧サーボ機構
   には油圧ユニットから圧油を電気アンプの制御の下にそ
   れぞれ給排するようにし、また、電◎ 気アンプは各油圧サーボ機構からフィードバック電気信
   号を供給するようにする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３　電気アンプが、左右駆動アンプ及び前後駆動アンプ
   から成立ち、各アンプには左右位置及び前後位置設定電
   圧がそれぞれ加えられ、また、各アンプには、この設定
   電圧及びそれぞれのフィードバック電気信号を入力され
   る減算回路、プリアンプ、他の減算回路及びパワーアン
   プから成り立っており、他の減算回路には、それぞれの
   フィードバック電気信号を微分回路を経て入力させ、パ
   ワーアンプの出力をそれぞれの油圧サーボ機構のサーボ
   弁に供給するようにした特許請求の範囲第２項記載の方
   法。