JPS6027314B2 - 工業用ミシン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はミシンヘッド、位置検出器、返し縫い装置、お
よび駆動用モータを具備した工業用ミシン駆動システム
における工業用ミシン制御装置に関するものである。 近年、工業用ミシン制御装置は、マイクロ・コンピュー
タなどの制御素子導入によりきわめて高度な制御が可能
となり、又、縫製業界からも、より高度な機能の充実し
たものが強く要望されるに致つている。 この様な情勢の中にあって、機能面からみれば確かにす
ばらしい向上がなされてきているが、ばらつきのないき
れいな縫い上りを実現するための自動返し縫いの自動調
整といった面からは、何ら向上がなされていないのが現
状といえる。 通常、工業用ミシンは、低速度２０ｍｐｍ〜高速度６０
０仇ｐｍの範囲で、ミシンの足踏みペダル（以下ペダル
という）の踏み込み量に応じた速度制御がなされ、特に
自動返し縫い制御中は、低速度２０仇ｐｍ〜中途度（以
下返し縫い上限速度という）約２００仇ｐｍの範囲での
速度制御がなされる。 以下図に従って正縫い目数４、逆縫い目数４の自動返し
縫いを実現しようとする従来例について述べる。第１図
は返し縫い上限速度で運転した場合のタイミング図、第
２図はその時の縫い上りパターンを表わす。 第１図に於てＮＢＴは返し縫い上限速度、ＮＭＡＸは高
速度、ＶＮｏは例えば針下位層に相当する。 位置検出信号、ＶＢＴは返し縫いソレノィド吸引信号を
それぞれ表わす。まず、ペダルがいっぱいに踏み込まれ
ると、ミシンは返し縫い上限速度ＮＢＴにて回転を始め
、位置検出信号ＶＮｏの計数を開始し、４カウント計数
したＮＤ４の時点で、返し縫いソレノィド吸引信号Ｖ８
Ｔにより逆縫いを開始しようとする。 しかし、返し縫いソレノィドのオンの応答遅れ時間Ｔ，
があるため、実際に吸引されるのは破線の如くなる。次
に８カウントしたＮＤ８の時点で、返し縫いソレノィド
吸引信号ＶＢＴにより、正縫いに切りかわろうとするが
、返し縫いソレノィドのオフの応答遅れ時間Ｌのため破
線の如く遅れる。ここで、返し縫いソレノィドの応答遅
れ時間Ｔ，，Ｔ２は約３仇ｈｓ程度もあり、ミシンの回
転速度が２００仇ｐｍであるので、約１縫目遅れるとい
える。 従って、第２図の如く、逆縫いが１縫目遅れたＮＤ５か
ら始まり、１縫目遅れたＮＤ９で終るような正縫い４縫
目、逆縫い４縫目の設定どおりの縫い上がりがなされる
といえる。 次に、第３図に低速度（約２０比ｐｍ）で運転した場合
のタイミング図を、第４図にその時の縫い上がりパター
ンをそれぞれ示す。 第３図に於て、ＮＰ６は低速度（約２０仇ｐｍ）、Ｖ肌
，ＶＢＴは第１図と同様の信号を表わす。 まず、ペダルがわずか踏み込まれると、ミシンは低速度
ＮＰ６で回転を始め、位贋検出信号ＶＮｏの計数を開始
する。前記と同様 ４カウント計数したＮＤ４から返し
縫いソレノィドのオンの応答遅れ時間Ｔ，の後逆縫いが
開始され、８カウント計数しＮＤ８から返し縫いソレノ
ィドのオフの応答遅れ時間Ｔ２の後正縫いに切りかわる
。ここで、ミシンは低速度（約２０仇ｐｍ）であり、１
回転に要する時間は３０仇ｈｓとなり、これに対する返
し縫いソレノィドの応答遅れ時間約３仇ｈｓは位置的に
無視され、第４図の如く、ＮＤ４ので逆縫いが始まり、
ＮＤ８で正縫いに切りかわるような正縫い３縫目、逆縫
い４縫目の縫い上がりパターンとなり、設定からずれて
しまう。 以上の様に、従来の方式は、返し縫いソレノイドの応答
がきわめて遅いにもかかわらず、返し縫いソレノィドの
オン・オフ指令位置が固定化されており、そのため、低
速（２０仇ｐｍ）から返し縫い上限速度（２００仇ｐｍ
）までの任意の速度設定が行なわれた場合、どうしても
設定された縫い目形成がなされず、ばらついてしまうと
いう致命的ともいえる欠点を有している。 本発明は、かかる従釆の欠点を除去し、いかなる返し縫
い速度においても、設定どおりの一定した縫い上がりと
なるものを提供せんとするものである。 第５図に本発明の適用例として、自動返し縫いの自動調
整方式をブロック図に示しており、以下同図に従って動
竹腎概要について述べる。 まず、ミシンのペダルが踏み込まれると、ミシンは任意
の速度で回転を始め、同時に自動返し縫い制御指令回路
１から自動返し縫い指令信号が、返し縫い切換指令回路
２に入力され、返し縫い切換指令回路２は、自動返し縫
い縫い目数設定回路３からの正縫い、逆縫いの設定縫い
目数をとり込み、同時に針下位層検出回路４からの針下
位層信号Ｖｏの計数を開始する。 返し縫い切換指令回路２はまず正縫いの設定縫い目数と
針下位贋信号Ｖｏの計数値との比較を行ない、設定の残
りが例えば１縫目となった時点で、返し縫い切換指令信
号Ｖｃおよび、返し縫いソレノィド吸引指令信号Ｖａを
出力する。この返し縫い切襖指令信号Ｖｃは、位置記憶
回路５を能動にし、位置記憶回路５は、前記針下位麓信
号Ｖｏと針上位層検出回路６からの針上位暦信号ＶＵに
より、針位贋を逐次判断し、針位直信号Ｘをラツチし、
出力する。 また、返し縫い籾換指令信号ＶＣは、針上下幅測定回路
７を能動とし、針上下幅測定回路７は、針下位層信号Ｖ
Ｄ及び針上位贋信号ＶＵの時間を実測し針上下幅実測信
号Ｔを逐次出力する。次に、前記返し縫い切換指令信号
ＶＣにより能動となって返し縫い演算・ディレィ回路８
は、上記返し縫いソレノィド吸引指令信号Ｖａ、針位置
信号×および針上下幅実測信号Ｔの入力信号により、後
述する演算式に従いディレィ時間の演算を開始し、その
デイレィ手段時間の設定を行ない、上記針位贋信号Ｘの
更新にともない逐次ディレィ時間の演算・設定を行なう
よう作用し、設定されたディレィ時間を経過した時点で
、返し縫いソレノィドオン信号Ｖ８を出力し、返し縫い
ソレノイド９をオンしミシンは逆縫いを開始する。 次に逆縫いから、正縫いへの切りかわりの制御であるが
、前記逆縫いの開始と同様、例えば逆縫い目の設定縫目
終了の１縫目手前の位置から、返し縫い演算・ディレィ
回路８により、針位置信号Ｘに応じて逐次後述の演算式
に従い、返し縫いソレノィドオフのディレイ時間の算出
・設定を行ない、設定されたディレィ時間を経過した時
点で、返し縫いソレノイド９をオフし、正縫いに切りか
わるように行なわれる。 以上、ブロック図に従い本発明の適用例について述べた
が、次に、第６図のタイムチャートにより、前記ブロッ
ク図のうちの主要信号をとりあげ本発明の目的とする自
動返し縫いの自動調整について、正縫い縫目数設定４、
逆縫い縫い目数設定４の自動返し縫いへの適用例につい
て詳述する。 第６図に於て、まずミシンのペダルが踏み込まれると、
ペダルの踏み込み量に応じた任意の回転速度ＮＰ。にて
ミシンは回転を始め、針下信号Ｖｏの計数を開始する。
設定された正縫い縫い目数の１縫い目手前の位置、即ち
Ｄ３の位鷹を計数した時点で、返し縫い切襖指令信号Ｖ
ｃが出力され、同時に返し縫いソレノィド吸引指令信号
Ｖ６が出力され、返し縫いソレノィド吸引のためのディ
レィ時間の演算が開始される。 次に、針位置信号×は、２ビットにて針上位層信号ＶＵ
および針下位層信号Ｖｏの■，■，■，■の各位暦を区
別するために出力され、まず■の針上位層となった時点
で、その時間幅を測定し後述の演算式に従いディレィ時
間ＴａＮの設定を行なつ。 上記、ディレィ時間ＴａＮを経過する前に■の針下位置
となった場合、■の針下時間幅を測定し同様に新しいデ
ィレィ時間ＴａＮを■の位置を通過した時点で設定する
。 この様にして■〜■まで逐次演算を行ないかつディレィ
時間Ｔ６Ｎの設定を行ない、この設定されたディレィ時
間Ｔ６Ｎ以上経過した時点で、返し縫いソレ／イドオン
信号ＶＢが出力され、返し縫いソレノィドが吸引される
事となる。 ここで、返し縫いソレノィドが最終吸引される位置はＰ
，の位置となるよう、その応答遅れ時間を考慮して、デ
ィレィ時間演算式を構成しておけば、いかなる速度にお
いても、最終Ｐ，の位置で返し縫いソレノィドが吸引さ
れる事となる。次に、逆縫い縫い目数設定の１縫目手前
のＤ７の位置を計数した時点で、返し総い切換指令信号
Ｖｃが出力され、返し縫いソレノイドオフのためのディ
レィ時間の演算が開始される。 以下、前記返し縫いソレノィド吸引の場合と同様にして
、返し縫いソレノィドオフのディレィ時間Ｔ汀Ｆが■〜
■の位置に応じて逐次演算・設定され、返し縫いソレ／
ィドオン信号ＶＢは、設定されたディレィ時間Ｔ６Ｆを
越えた場合にオフされ、最終Ｐ２の位置で逆縫いから正
縫いへと移行する。 以上の如く、いかなるミシン回転速度においても、正縫
い目数４、逆綾い目数４の設定どおりの縫い目パターン
が実現される。 次に、本発明の基礎となる返し縫いソレノィドのオンあ
るいはオフのためのディレィ時間の演算式について述べ
る。 まず各常数を以下の如く定義する。 ＲＮｏ；針下位道信号角度幅

〔０〕 ＲＮＵ；針上位層信号角度幅

〔０〕 ａＮ；返し縫いソレノイドオン応答遅 れ時間〔ｍＳ〕 Ｄ６Ｆ；返し縫いソレノィドオフ応答 遅れ時間〔ｍｓ〕 ＴＮ。 ：針下位層信号実測時間幅〔ｍｓ〕ＴＮＵ；針上位層信
号実測時間幅〔ｍｓ〕Ａ，Ｂ，Ｃ：第６図における各角
度

〔０〕以上の如く定義された各常数により、第６図に
おけるＰ，，Ｐ２を返し縫いソレノィドの最終オンオフ
位置とした場合（Ｐ，，Ｐ２は布送りが関与しない送り
歯がしずみ込んだ位置である。 ）の返し縫いソレノィドオンディレィ設定時間ＴａＮ〔
ｍｓ〕および返し縫いソレノイドオフデイレイ設定時間
Ｔ６Ｆ〔ｍｓ〕は■〜■の各位直においてミシン速度を
一定とした場合以下の如く表わされる。■の位置におけ
るディレィ時間 ■の位直におけるディレィ時間 ■の位置におけるディレイ時間 ■の位置におけるディレィ時間 以上のディレィ時間演算式により、容易に■〜■の位置
に対するディレィ時間が算出でき、任意に設定された速
度に対し、返し縫いソレノイドが最終Ｐ，でオンあるい
はＰ２でオフするような、一定したきれいな縫い上がり
が実現される。 ここで、第５図における返し縫い演算・ディレィ回路８
は、第７図のように構成しても本発明の目的を達する。 以下、第７図のブロックダイヤグラムに従い、本発明の
適用例について述べる。第７図に於て、前記返し縫い切
襖指令信号Ｖｃが返し縫い演算・パルスデイレイ回路Ｉ
Ｑに入力されると、返し縫い演算・パルスディレィ回路
ＩＱは、前記返し縫いソレノィド吸引指令信号Ｖｃ、針
位置信号×、および針上下幅実測信号Ｔの入力信号に従
い後述する演算式に従い、前述のディレィ時間を、例え
ば速度発電機の如き１回転毎に複数個発生する装置のパ
ルス数としてとらえ、変キ製演算を行ない、比較回路１
１にそのパルス数設定信号Ｐｓを与える。 比較回路１１は、例えば、速度発電機に相当するところ
の１回転毎に等間隔に複数個の位置パルス信号を発生す
る如き、位置パルス発生回路１２からの位置パルス信号
ＰＴの計数を開始し、上記パルス数設定信号Ｐｓと一致
した時点で、前記返し縫いソレノィドオン信号Ｖ８を出
力する。 上記動作は、前述のディレィ時間の演算を、位置パルス
数演算として行なう点が第６図に述べた例と異っており
、その他の動作は何ら変わるところはない。上記位置パ
ルス数での設定・比較方式によると、前記、ディレィ時
間方式と比較し、ミシンの速度変化に対し、より正確な
縫い上がりが期待できるという特徴を有する。 すなわち、前記ディレィ時間方式では、針上下幅実測信
号としてミシン速度が検出された後前記演算式に従いデ
ィレィ時間を設定した後、返し縫いソレノイドがオンま
たはオフされるまで、位置的にはオープン制御であるの
に対し、第７図の位置パルス数での設定・比較方式によ
ると、位置測定の要素が加わり、速度変化に対し補正さ
れるといえる。 次に、第７図における返し縫い演算・パルスディレィ回
路ＩＱによるパルス数設定信号Ｐｓの演算式について以
下に記す。 まず、各常数を以下の如く定義する。 ＲＮｏ；針下位層信号角度幅

〔０〕 ＲＮＵ：針上位層信号角度幅

〔０〕 ○６Ｎ：返し縫いソレノィドオン応答 遅れ時間〔ｍｓ〕 Ｄ６Ｐ；返し縫いソレノィドオフ応答 遅れ時間〔ｍＳ〕 ＴＮＤ；針下位直信号実測時間幅〔ｍｓ〕ＴＮＵ；針上
位層信号実測時間幅〔ｍｓ〕Ａ，Ｂ，Ｃ；第６図におけ
る各角度

〔０〕Ｐ；第７図における位置パルス信号の１
回転毎に発生するパルス数（例えば、速度発電機の極数
を表わす。 ）以上の如く定義された各常数により、前記Ｐ，，Ｐ２
を返し縫いソレノィドの最終オン・オフ位置とした場合
の、返し縫いソレノィドオンデイレイパルス数設定値Ｐ
ｓＮおよび返し縫いソレノィドオフディレィパルス数設
定値ＰｓＦは第６図の■〜■の各位贋において、ミシン
速度を一定とした場合以下の如く表わされる。 ■の位置におけるディレィパルス数設定値■の位置にお
けるディレィパルス数設定値■の位置におけるディレィ
パルス数設定値■の位置におけるデイレィパルス数設定
値以上のデイレィパルス数演算式により、■の位置から
■の位置まで逐次演算・設定・実測位置パルス信号の計
数を行ない、設定されたパルス数に達した時点で、返し
縫いソレノィドをオンまたはオフし、最終Ｐ，の位置で
オンし、またＰ２の位置でオフするように任意の速度に
おいて動作が行なわれ、一定した縫い上がりが実現され
ることとなる。 以上述べたように、本発明は設定された正縫い目・逆縫
い目の各工程において、設定された縫い目数を縫い終え
る手前から、例えば針上位層信号あるいは針下位直信号
などの位置信号の時間幅を測定することによりミシン速
度の検出を行ない、さらに測定された速度とその位置お
よび返し縫いソレノィドの応答による時間の３要素によ
り定まるディレィ時間の後、返し縫いソレノィドオン，
オフ信号を与え、設定された縫目を縫い終えた折り返し
位置で、返し縫いソレノィドを完全に吸引離脱させよう
という思想に基づくものである。 なお、位置■〜■において逐次ディレィ時間を設定して
いるのは、ミシン速度の変化を考慮し、より正確な応答
を実現せんとするためである。当然ながら本発明は上記
に述べた針上位層信号、針上位贋信号を採用するものに
限らず、他の位置信号を採用しても有効であり、多くの
位置信号を採用すれば、ミシン速度の変化に対し、より
正確な自動返し縫い上がりが実現される。 上記に述べたような本発明の適用は、論理ＩＣフリップ
フロップ、カウンタ、その他の電子部品で容易に構成さ
れ、又、マイクロコンピュータによっても容易に実現で
きる。 本発明は、いかなるミシン速度においても設定どおりの
縫目数となる自動返し縫い制御装置を提供せんとするも
のであって、ミシンの設定速度を変えた場合の返し縫い
装置の応答遅れ時間による縫い上がりのバラッキをなく
し、正確な縫い上りが可能となり、その効果はきわめて
大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図，第４図は従来の自動返し縫い
装置の速度と縫い上がりパターン例を示す図、第５図は
本発明の実施例にかかるブロックダイヤグラム、第６図
は同タイムチャート、第７図は本発明の応用例を示すブ
ロックダイヤグラムである。 １・・・返し縫い制御指令回路、２・・・返し縫い切換
指令回路、３・・・返し縫い縫い目数設定回路、４・・
・針下位層検出回路、６・・・針上位層検出回路、７・
・・針上下幅測定回路、８・・・返し縫い演算・ディレ
ィパルス回路、９・・・返し縫いソレノィド。 第２図第４図 第、図 第３図 第５図 第７図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電動機により駆動されるミシンヘツドと、該ミシン
   ヘツドに内蔵された返し縫い装置と、針が上位置または
   下位置にあることを検出し、位置信号を発生する針位置
   信号発生器と、前記位置信号を計数する計数手段と、前
   記位置信号の時間幅を測定する時間幅測定手段と、デイ
   レイ手段とより成り、前記デイレイ手段をプリセツトタ
   イマー回路により構成し、前記プリセツトタイマー回路
   は前記時間幅測定手段により測定された結果に応じたプ
   リセツト時間の経過後、前記返し縫い装置をオンまたは
   オフするようにした工業用ミシン制御装置。 ２ デイレイ手段を、前記ミシンヘツドのミシン軸の１
   回転に対して複数個のパルス信号を発生するパルス発生
   器と、前記パルス信号を計数するパルス信号計数手段と
   で構成し、前記パルス信号計数手段は、前記時間幅測定
   手段により測定された結果に応じてプリセツトされた数
   の前記パルス信号を計数し、該計数を終了した時点で前
   記返し縫い装置をオンまたはオフするようにした特許請
   求の範囲第１項記載の工業用ミシン制御装置。