JPS6066785A - 自動縫いミシンの駆動装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は被加工物を挾持した布押えを、ＦＲＯＭなどの
記憶素子によシ一定形状に移動せしめ、一定形状の縫目
を得る自動縫しミシンの駆動装置に係シ、特に縫目長さ
が大きいときの駆動力の不足および縫目長さが小さいと
きの振動を解消することができる自動縫いミシンの駆動
装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来の自動縫いミシンの駆動装置の一例を第１図に示し
説明すると、図において、１は縫い目を形成するミシン
、２はこのミシン１の頭部の上軸と共に回転し、特定数
のパルスと針上位置および針下位置信号を発生する検出
器である。３はミシンを回転させるミシンモータ、４は
このミシンモータ３を駆動させるミシンドライバで、こ
れらはミシンを駆動する駆動装置を構成している。

５．６は被加工物を挾持する布押え装置（図示せず）を
直交するＸ、Ｙの各方向に駆動させるパルスモータで、
これらはＸ、Ｙ駆動機構部７を構成している。８，９は
仁のパルスモータ５，６をそれぞれ駆動させるパルスモ
ータドライバ、１０はこのパルスモータドライバ８，９
に縫目長さに相当する送シバルス列を供給する送シパル
ス列生成回路で、これらは上記パルスモータ５，６と共
に位置決め駆動装置を構成している。

１１はミシンスタートスイッチ（ミシンスイッチ）、１
２は布押えを上下させるスイッチ、１３は各部を制御す
る中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと呼称する）、１４
．１５はデータの入出力ボート、１６はシステムコント
ロール用メモリ、１７はデータ一時メモリ、１８はパタ
ーンデータメモリ、１９はデータバス、２０はアドレス
バス、２１はパルス列生成回路１０の出力と入出力ボー
ト１５の出力を入力２１ｂ　、　２１ａとしこれら両入
力の論理積をとりパルス列を通過させるアンドゲートで
ある。

そして、縫目を形成するミシン１と、このミシンを駆動
する駆動装置と、被加工物を挾持する布押え装置を予め
プログラムされたデータによって位置決めする位置決め
装置と、これら各装置を制御する制御装置（ＣＰＵ）と
を備え、上記布押え装置をミシン１０回転に同期して間
欠的に上記データ通り駆動させるように構成されている
。

とのように構成された自動縫いミシンの駆動装置におけ
る動作を説明する。

まず、布押えスイッチ１２が踏まれると、布押えが下が
シ、被加工物である被縫製物はその布押えで挾持される
。そして、ミシンスイッチ（ミシンスタートスイッチ）
１１が投入されると、入出力ボート１４を通してミシン
ドライバ４を駆動させ、これによってミシンモータ３は
回転を始め、ミシン１は回シはじめる。これと同時に、
ＣＰＵ１３は縫いパターンデータの入力されているパタ
ーンデータメモリ１８からミシンの針下位置信号に同期
して１針分の布送９データを読み取り、そのデータを入
出力ボート１４を通して送シパルス列生（３） 成回路１０に出力する。

つぎに、この送シパルス列生成回路１ｏがらは検出器２
によって得られた針下位置信号に同期してミシンの縫目
長さに相当するパルスをアンドゲート２１の入力２１ｂ
に出力する。このとき、入出力ボート１５からはアンド
ゲート２１の入力２１ａに”ハイレベル”を出力し、上
記送シパルス列生７１１１０からのパルス列をパルスモ
ータドライバ８，９に出力してＸ＠Ｙの各軸のパルスモ
ータ５．６をそれぞれ駆動させ、所定の送シ量分布押え
を移動させる。

第２図は従来の自動縫いミシンのパルスモータドライバ
の一例を示すブロック図である。図において、２２は布
押え装置（図示せず）を駆動させるパルスモータのコイ
ル、２３は相切換用のトランジスタ、２４はとの相切換
用のトランジスタ２３を制御する相切換回路、２５はパ
ルスモータのコイル２２に流れる電流を検出する電流検
出抵抗、２６はパルスモータのコイル２２に流れる電流
を電流検出抵抗１５の電圧として取シ出した電圧と（４
） 基準電圧２７とを比較する電圧比較回路、２８はパルス
幅制御回路（以下、Ｐ葡法略称する）、２９はこのＰＷ
Ｍ２８に基準発振周波数を出力する基準発振回路、３０
は上記ＰＷＭ　２８の出力によってオン・オンの動作が
制御されるトランジスタ、３１は直流電源、３２は帰還
用のダイオードである。

そして、相切換用のトランジスタ２３のコレクタはパル
スモータのコイル２２を介してトランジスタ３０のエミ
ッタに接続され、トランジスタ２３のエミッタは電流検
出抵抗２５を介して直流電源３１の負極側に接続され、
ベースは相切換回路２４の出力端に接続されている。ま
た、トランジスタ３０のコレクタは直流電源３１の正極
側に接続され、ペースはＰＷＭ２８の出力端に接続され
ている。

そして、パルスモータのコイル２２とトランジスタ２３
のコレクタとの接続点は帰還ダイオード３２を順方向に
介して直流電源３１の正極側に接続され、パルスモータ
のコイル２２０巻線のインダクタンスによる逆起電力を
処理し直流電源３１に回生ずるように構成され、また、
電圧比較回路２６の出力である誤差信号によってＰｗＭ
２８のパルス幅を制御するように構成されている。

第３図は第１図および第２図の動作説明に供する図で、
（ａ）はミシンの針棒モーションを示したものであ！り
、（ｂ）はパルスモータドライバに入力する縫目長さに
相当する送シパルス列を示したものである。そして、第
３図体）における（イ）はミシンの針棒、（ロ）は針板
面を示し、また、第３図（ｂ）における（ハ）は縫目の
長さが大きい場合、に）は縫目の長さが小さい場合を示
す。

つぎに、第１図に示す自動縫いミシンおよび第２図に示
すパルスモータドライバの動作を第３図を参照して説明
する。

まず、自動縫いミシンの第１図に示すＣＯＵ　１３がミ
シンスイッチ１１が投入されたことを検出し運転開始信
号を読み取ると、第１図に示すミシン１は回転を始め、
第３図（ａ）に示すように、ミシン針は上下運動を開始
し、縫製が始まる。そして、ミシン１０頭部に取り付け
られた検出器２（第１図参照）よシの針下位置信号に同
期して、検出器２からミシンの回転によって特定数生成
されるパルスを利用した縫目長さに相当する第３図（ｂ
）に示すパルス列を第２図に示すパルスモータドライバ
に入力し、第１図に示すパルスモータ５，６の回転によ
って布押え装置を所定の長さ分移動させる。

つぎに、パルスモータドライバの概略構成を示す第２図
において、縫目長さに相当するパルス列Ｂ（第３図（ｂ
）参照）がパルスモータドライバニ入力されると、相切
換回路２４は励磁相の選択を行ない、相切換用のトラン
ジスタ２３をオン−オフする。そして、電圧比較回路２
６はパルスモータのコイル２２に流れる電流値１１を電
流検出抵抗２５の電圧として取り出し、この電圧と基準
電圧２７とを比較してその誤差信号をＰＷＭ２８に出力
する。このＰＷＭ　２８は基準発振回路２９からの基準
発振に基づき、上記誤差信号によシ高周波パルスのパル
ス幅を制御してトランジスタ３０をスイッチングして定
電流制御を行なう。

したがって、パルスモータのコイル２２にはパルスモー
タコイルに印加される電圧Ｅ１と流れる（７） 流派！１の関係を示す説明図である第４図に示す電圧Ｅ
、（直流電源３１の電圧）が印加され、その幅に応じて
印加される平均電圧はＥ、・このときの平均電流は１１
となる。

しかしながら、このような自動縫いミシンの駆動装置に
おいては、パルスモータのコイル２２に流れる電流１．
は縫目長さに関係なく一定である。

このため、第３図に示すようにミシンの運転速度が一定
のとき縫目長さが大きいとき（第３図缶）の（ハ）参照
）は、パルスモータドライバへの入力パルスレート（１
秒間当シのパルス数）が高くなシ、パルスモータは負荷
に対しトルク不足となシ、税調を起こして縫製パターン
データの縫製ができなくなシ、被縫製物の品質低下、生
産性の低下および自動縫いミシンの性能低下を招くとい
う欠点があった。また、縫目長が小さいときは上記入力
パルスレートが低くカシ、パルスモータは負荷に対しト
ルク過大となシ振動するため、布押え駆動装置が不快音
を発生するなどの欠点があった。

〔発明の概要〕

（８） 本発明は以上の点に鑑み、このような問題を解決すると
共にかかる欠点を除去すべくなされたもので、その目的
は縫い目長さが大きいときの駆動力不足、縫い目長さが
小さいときの振動を解消し、自動縫いミシンの性能向上
および縫製の生産性向上が得られる自動縫いミシンの駆
動装置を提供することにある。

このような目的を達成するため、本発明は縫目長さデー
タ量に比例して位置決め駆動装置の駆動力を変化させる
手段を備え、パルスモータコイルに流れる電流値を変化
させ、縫目長さが大きいときはパルスモータのトルクを
増加させ、縫目長さが小さいときはパルスモータのトル
クを減少させるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

第５図は本発明による自動縫いミシンの駆動装置の一実
施例を示すブロック図で、自動縫いミシン駆動装置のパ
ルスモータドライバの一例を示すものである。

この第５図において第２図と同一符号のものは相当部分
を示し、３３は第１図に示す送シパルス列生成回路１０
から出力される縫目長さに相当するパルス列、３４は自
動縫いミシンの制御装置（図示せず）から出力されるデ
ィジタル量の縫目長さデータ（Ｄ・ＩＤＩ〜Ｄ、）、３
５はこのディジタル量の縫目長さデータ３４を電圧に変
換し、その出力電圧３５ｍを電圧比較回路２６の基準電
圧入力端に供給するディジタル／アナログ変換回路（以
下、Ｄ／Ａ変換回路と略称する）で、とのＤ／Ａ変換回
路３５は縫目長さデータ量に比例して位置決め駆動力を
変化させる手段を構成している。

つぎにこの第５図に示す実施例の動作を第６図および第
７図を参照して説明する。

第６図は横軸に縫目長さｔ１縦軸にパルスモータドライ
バ基準電圧Ｖ、をとって表わした動作説明図で、３５＆
はＤ／Ａ変換回路３５の出力電圧を示す。９１図はパル
スモータコイル２２に印加される電圧Ｅとパルスモータ
コイル２２に流れる電流■の関係を示す説明図で（ａ）
は縫目長さの大きい場合を示したものであシ、（ｂ）は
縫目長さの小さい場合を示したものでおる。

まず、第５図において、パルスモータコイル２２〜電圧
比較回路２６およびＰＷＭ２８〜帰還ダイオード３２に
ついての動作は第２図の場合と同様である。そして、Ｄ
／Ａ変換回路３５にはディジタル量の縫目長さデータ３
４が入力され、その量に比例した電圧が出力電圧３５ａ
として送出され、この出力電圧３５ｍは電圧比較回路２
６の基準電圧入力端に供給される。

下記表はディジタル量の縫目長さデータ３４ＣＤ６ｒＤ
ｓ〜Ｄ４　）と縫目長（ａ）の関係を示したものである
。

この表および第６図に示すように、縫目長さはディジタ
ル量の縫目長さデータ３４（Ｄ・、Ｄ！〜Ｄ４　）によ
って決定され、縫目長さデータ３４が大きくなると縫目
長さも大きく々るように設定されている。また、Ｄ／Ａ
変換回路３５に入力されるディジタル量が大きくなると
、Ｖム変換回路３５の出力電圧３抛も・ｏ−＋ｅ１と増
加する。

つぎに、電圧比較回路２６の基準電圧入力端にｄＤ、ζ
変換回路３５の出力電圧３５ａが入力されるため、縫目
長さが大きいときには基準電圧は高くなり、電流検出抵
抗２５の電圧を高くするように／＠１１％１ 階２８はトランジスタ３ｏをスイッチングして第７図の
（ａ）に示すように、パルスモータコイル２２に印加さ
れる平均電圧Ｅ１およびそのコイルに流れる平均電流■
８は高くなる。なお、Ｅ・は直流電源３１の電圧である
。これとは逆に、縫目長さが小さいときには、基準電圧
は低くなシ、第７図の伽）に示すように、前述と同様の
動作でパルスモータコイル２２に印加される平均電圧Ｅ
ｓおよびそのコイルに流れる平均電流■３は低くなる。

したがって、布押え位置決め駆動装置の駆動力は、縫目
長さが大きくなると高く、縫目長さが小さくなると低く
することができる。

なお、上記実施例においては、パルスモータコイル２２
の電流値をかえるために、縫目長さデータによって基準
電圧を変換される場合を例にとって説明したが、これは
電流検出抵抗２５の抵抗値の切換え、基準発振回路２９
の発振周波数の切換え、あるいはＰＷＭ２８の遅延時間
の切換えであってもよく、上記実施例と同様な利点を有
する。

〔発明の効果〕

／１ｊ） 以上説明したように、本発明によれば、複雑な手段を用
いることなく、縫目長さデータ量に比例して位置決め駆
動装置の駆動力を変化させる手段を備えた簡単な回路構
成によって、縫目長さが大きいとき、りまシ、負荷イナ
ー７ヤが大きいときの駆動力不足および縫目長さが小さ
ｈとき、つまシ、負荷イナーシャが小さいときの振動を
解消することができ、自動縫いミシンの性能向上および
縫製の生産性向上が得られるので、実用上の効果は極め
て大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動縫いミシンの駆動装置の一例を示す
ブロック図、第２図はこの第１図におけるパルスモータ
ドライバの５−例を示すブロック図、第３図は第１図お
よび第２図の動作説明に供するミシン針棒モーションと
縫目長さに応じた送シパルス列のタイムチャート、第４
図は第２図の動作説明に供するパルスモータコイルに印
加される電圧と電流の関係を示す説明図、第５図は本発
明による自動縫いミシンの駆動装置のパルスモータドラ
イバに係る部分を抽出して示した一実施例のブロック図
、第６図および第７図は第５図の動作説明に供する縫目
長さとパルスモータドライバの基準電圧の関係を示す説
明図およびパルスモータコイルに印加される電圧と電流
の関係を示す説明図である。 １・・−・ミシン、２・ｌ１１１・検出器、３・・・・
ミゾ／モータ、４・・・・ミシンモータドライバ、５．
６・・・・パルスモータ、８，９・Φ−・パルスモータ
ドライバ、１ｏ、・０．送シハルス列生成回路、１２・
・・・布押えスイッチ、１３・・・・中央演算処理装置
（制御装置）、２２・・・・パルスモータコイル、２５
・・・・電流検出抵抗、２６・・・・電圧比較回路、３
４・・・・縫目長さデータ、３５拳・・・Ｄ／Ａ変換回
路。 代理人　大岩増雄 第２図 第３図 ｂｌ 手続補正書（自発） 昭和　５♀　１１月２６８ １、事件の表示　特願昭５８−１７４８５８号２、発明
の名称　自１ｊｈ縫い建シンの駆動装置３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名　称　
（６０Ｌ）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ５、補正の対象　（連絡先０３（２１３）ｊ４シ１怖ｆ
ｆ耶ン明細書の発明の詳細な説明の欄 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）縫目を形成するミシンと、このミシンを駆動する
   駆動装置と、被加工物を挾持する布押え装置を予めプロ
   グラムされたデータによって位置決めする位置決め駆動
   装置と、これら各装置を制御する制御装置とを設け、前
   記布押え装置を前記ミシンの回転に同期して前記データ
   通シ駆動する自動縫いミシンにおいて、縫目長さデータ
   量に比例して前記位置決め駆動装置の駆動力を変化させ
   る手段を備えたことを特徴とする自動縫いミシンの駆動
   装置。
2. （２）縫目長さデータ量に比例して位置決め駆動装置の
   駆動力を変化させる手段は、ディジタル量の縫目長デー
   タを電圧に変換しその電圧をパルスモータコイルに流れ
   る電流を電圧として取シ出した電圧と基準電圧とを比較
   する電圧比較回路の基準電圧入力端に供給するディジタ
   ル・アナログ変換回路によって構成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の自動縫いミシンの駆動
   装置。