JP2001212391A - ミシンモータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、ミシンモータの駆動状況に
応じたミシンモータの制御によって、ミシンモータが短
時間に繰り返しロックされた場合のミシンモータの故障
を防止することである。 【解決手段】 ミシンモータの制御装置において、ロ
ック状態が所定の検出時間の間継続された場合にミシン
モータ２のロックを検出するロック検出手段と、前記所
定の検出時間を、モータ温度検出手段２０により検出さ
れたミシンモータの温度に基づいて、変更する検出時間
変更手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工業用ミシンを運
転するための電動ミシンの制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、工業用ミシンにおいて、ミシン本
体にアクチュエータを装備し、糸切りや返し縫い等の縫
製動作を自動化している。

【０００３】図５は、工業用ミシン１００の要部構成を
示す外観図である。同図において、工業用ミシン１００
は、ミシン本体１、ミシンモータ２、制御ボックス３、
電源スイッチ４、操作パネル５、ミシン針６、ミシン針
棒７、主軸８、ベルト９、及びミシンペダル１０によっ
て概略構成されている。

【０００４】電源スイッチ４は、そのスイッチ操作によ
り制御ボックス３へ商用電源の接続、切断を行う。操作
パネル５は、オペレータによって各種縫製パターン等の
設定が行われる。また、オペレータがミシンペダル１０
を操作することにより制御ボックス３にミシンの起動信
号または停止信号が送信され、制御ボックス３内部の制
御回路によりミシンモータ２が駆動制御されて、ミシン
モータ２の動力がモータ軸（図示略）、モータ軸プーリ
（図示略）、ベルト９、主軸８、ミシン針棒７の経路で
ミシン針６に伝達される。

【０００５】ミシンモータ２は、その回転位置制御や回
転速度制御を行うため、インバータ制御方式の場合はイ
ンダクションモータを使用し、ＡＣサーボ制御方式の場
合はＡＣサーボモータを使用することが一般的である。

【０００６】図６は、従来の工業用ミシン１００の制御
装置の要部回路構成を示す回路ブロック図である。図６
において制御ボックス３内部には、商用ＡＣ電源からミ
シンモータ２に電力を供給する制御回路が含まれてお
り、電源スイッチ４のＯＮ操作により制御回路に供給さ
れる交流電力は、図中の整流部１１、平滑部１２で直流
に変換される。

【０００７】ミシンモータ２がＡＣサーボモータでＡＣ
サーボ制御を行う場合、オペレータのミシンペダル１０
（図５参照）操作により、制御ボックス３内において、
ペダル入力検出手段１９からＣＰＵ（Central Processi
ng Unit ）１３にミシンコントロール信号が入力され
る。ＣＰＵ１３は、このミシンコントロール信号に基づ
いて、モータ回転指令信号ＬＳｉ及び速度指令信号ＳＰ
Ｃをモータ制御手段１４に出力する。

【０００８】モータ制御手段１４は、前記モータ回転指
令信号ＬＳｉ及び速度指令信号ＳＰＣを受けて、モータ
ドライバ１５に駆動制御信号を送信し、整流部１１及び
平滑部１２で直流に変換された電力をモータドライバ１
５でスイッチングさせてミシンモータ２を回転させる。

【０００９】ミシンモータ２の内部には、モータ回転速
度検出手段１６（ＡＣサーボ制御の場合は、例えば、エ
ンコーダ回路）が内蔵されており、その回転速度検出信
号をＣＰＵ１３に送信する。ＣＰＵ１３は、入力された
回転速度検出信号に応じて、ミシンモータ２の回転速度
が最適になるように速度指令信号ＳＰＣをモータ制御手
段１４に出力する。

【００１０】また、モータ回転速度検出手段１６は、ミ
シンモータ２の回転速度を検出するとともに、ミシンモ
ータ２の回転角度を検出し、その回転角度検出信号をＣ
ＰＵ１３に送信している。

【００１１】電流制限手段１８は、電流検出部１８ａで
ミシンモータ２に流れる電流を検出し電流検出信号を電
流比較部１８ｂに出力する。電流比較部１８ｂは、電流
検出部１８ａから入力された電流検出信号と基準値Ｒｅ
ｆとを比較し、電流検出信号がＲｅｆ値よりも大きい場
合、モータ制御手段１４に出力停止信号を送信する。

【００１２】モータ制御手段１４は、モータ電流制限手
段１８から入力された上記出力停止信号によってミシン
モータ２への通電を瞬時的に中止するため、ミシンモー
タ２に流れる電流の最大値が基準値Ｒｅｆによって設定
された基準レベルを越えない様に制限することができ
る。

【００１３】ＣＰＵ電源ＲＥＳＥＴ回路１７は、ＣＰＵ
１３のＲＥＳＥＴ端子（図示略）に接続されており、Ｃ
ＰＵ１３に供給される電源電圧を監視し、電源電圧がＣ
ＰＵ１３の動作補償電圧範囲外の電圧の場合は、ＣＰＵ
１３のＲＥＳＥＴ端子を“ｌｏｗ”レベルに保持するこ
とで、ＣＰＵ１３の動作補償電圧外での誤動作を防止す
る。

【００１４】さらに、ミシンモータの温度を検出する手
段として、例えばサーミスタや熱伝対等の素子で構成さ
れた温度検出手段２０が、ミシンモータのもっとも発熱
の立ち上がりの速いコイル部、あるいはモータフラン
ジ、エンコーダ基板等に備えられ、直接的、間接的にミ
シンモータの温度を検知し、その出力がＣＰＵ１３に入
力され、ミシンモータの温度が異常に高くなった場合
に、ミシンモータに停止指令を出力して異常発熱を防止
している場合もある。

【００１５】以上のように構成された従来のミシンモー
タ制御装置は、さらに、モータ回転指令Ｌｓｉ出力中
に、ミシン釜軸のカジリや極端な厚いものの縫製、下糸
の巻き込み等によりミシン軸がロックして、ミシンモー
タがロック状態になった場合に、ミシンモータ１２の保
護のため、モータ回転速度検出手段１６によってフィー
ドバックされた回転速度検出信号に基づいて、ミシンモ
ータ２の回転速度が所定の回転速度以下である状態が所
定時間継続すると、モータロック状態にあると判断して
ミシンモータ２への通電を停止し、ミシンを停止状態に
するモータロック保護手段が備えられている。

【００１６】図７を参照してこのモータロック保護手段
について説明する。

【００１７】図７において、タイミングｔ１でミシンモ
ータ２がロック状態になり、その状態、すなわちミシン
モータ２がある規定回転数以下である状態が、規定時間
Ｔ（例えば２秒間）継続すると、タイミングｔ２でＣＰ
Ｕ１３はモータロック状態と判断し、ミシンモータ２へ
の通電を停止させミシンモータ２を通電禁止状態にす
る。この間、ミシンモータ２のコイルには図７のモータ
電流の波形に示すようにモータ電流制限手段１８によっ
て制限された最大電流（例えば２０Ａ）がＴの間流れ続
け、モータ内部温度は、主に銅損Ｉ２ ＲＴで発熱し、
モータ内部温度は図中からに移行する。なお、Ｉは
ミシンモータ２に流れる電流、Ｒはモータコイル抵抗、
Ｔはモータロック状態の継続時間である。

【００１８】図中タイミングｔ２〜ｔ３の間に、オペレ
ータによりミシン制御装置への電源の遮断及び投入が行
われることにより、ＣＰＵ１３がリセットされ通電禁止
状態が解除される。タイミングｔ３でミシンペダル１０
等の操作によりミシンモータ２が起動されるとモータ通
電が再開される。この時、モータロックの原因（下糸巻
き込み等）が取り除かれていない場合は、再度モータ電
流制限手段１８によって制限された最大電流がＴの間流
れ続ける。このため、モータ内部温度は、通電開始前か
ら累積して上昇する。これら一連の動作が繰り返された
場合、ミシンモータ２の内部温度は無制限に上昇してい
き、モータコイルの焼損、あるいはロータマグネット減
磁に至る可能性があった。また、ミシンモータ２の内部
に装備されたエンコーダ回路が半導体素子の動作範囲を
超えてしまうと、誤動作等をおこしてミシンモータ２に
ダメージを与える可能性があった。特に、小型モータに
おいてはモータ全体の熱容量が小さいためモータロック
が発生した場合、数秒で数十度の温度上昇が発生する場
合がある。

【００１９】これらの対策として、ミシンモータ２内部
にモータ温度検出手段２０を設けて、ＣＰＵ１３がこの
温度検知信号を判断して、所定の規定温度以上であった
場合に異常検知をして、ミシンモータ２への通電を停止
することも行われる。

【００２０】この場合は、上記のようにモータロックが
短時間に繰り返し発生した場合でも、常にモータの温度
が監視されているので、温度が無制限に上昇してしまう
ことはない。

【００２１】しかし、この方法でモータが停止された場
合には既にモータ温度がかなり上昇しているので、冷却
させるためには、かなりの間ミシンを停止させておかな
ければならない。

【００２２】また、異常検知されないからといって十分
に冷却時間をおかずにミシンを起動した場合には、すぐ
に温度が前記所定の規定温度に達して、再度通電停止に
至る可能性が高い。

【００２３】さらに、この規定温度は、このような異常
検知が頻繁に発生してミシンの稼働率が低下することの
ないように、モータコイルが焼損に至らない範囲で高い
温度に設定されることが多く、この規定温度に達するこ
とが繰り返される場合には、温度差の大きい高低温の温
度サイクルがモータに加えられることになり、モータの
信頼性が低下する可能性がある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ミシンモータの制御では、モータロック時にモータロッ
クの原因が解除されずに電源が再投入されミシンの起動
が繰り返し行われた場合、そのときのミシンモータの内
部温度に関わらず同じ制御が繰り返し行われるため、ミ
シンモータの内部温度は異常に上昇して、モータコイル
の焼損やモータエンコーダ回路の誤動作、または信頼性
の低下に至る可能性があるという問題があった。

【００２５】本発明の課題は、ミシンモータの駆動状況
に応じたミシンモータの制御によって、ミシンモータの
温度の異常上昇を未然に防ぎ、故障を防止し信頼性の高
いミシンモータ駆動装置を提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、ミシンモータの温度を検出
する温度検出手段（例えば、図６に示す温度検出手段２
０に対応する）と前記ミシンモータのロックを検出する
ロック検出手段（例えば、図１に示すフローチャートの
ステップＳ８ステップＳ９；図３に示すフローチャート
のステップＳ１０８ステップＳ１０９に対応する）と、
前記ロック検出手段の検出結果に基づき前記ミシンモー
タを停止して通電禁止状態とし、前記通電禁止状態の解
除に基づき前記ミシンモータへの通電を可能とする制御
手段（例えば、図１に示すフローチャート；図３に示す
フローチャートに対応する）を備えたミシンモータの制
御装置において、前記温度検出手段により検出された温
度に基づいて、前記制御手段による前記ミシンモータの
制御方法に変更を加える制御方法変更手段（例えば、図
１に示すフローチャートのステップＳ４〜Ｓ６；図３に
示すフローチャートのステップＳ１０４〜Ｓ１０６に対
応する）とを備えていることを特徴としている。

【００２７】この請求項１記載の発明によれば、ミシン
モータの温度に応じてミシンモータの制御方法を変更す
るため、ミシンモータの駆動状態に応じたミシンモータ
の制御を提供することができ、工業用ミシンのモータの
故障を防止することができる。

【００２８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のミ
シンモータの制御装置において、前記ロック検出手段
が、前記ミシンモータのロック状態が所定の検出時間の
間継続された場合に前記ミシンモータのロックを検出す
る（例えば、図１に示すフローチャートのステップＳ８
ステップＳ９に対応する）ものであって、前記制御方法
変更手段が、前記温度検出手段によって検出される前記
ミシンモータの温度に基づいて、前記所定の検出時間を
変更する検出時間変更手段（例えば、図１に示すフロー
チャートのステップＳ４〜Ｓ６に対応する）であること
を特徴としている。

【００２９】この請求項２記載の発明によれば、検出時
間変更手段によって、ロック状態にあるミシンモータが
ロック検出手段によってモータロックが検出されるまで
の時間が、ミシンモータの温度に基づいて変更されるの
で、ロック状態にあるミシンモータへの通電時間が変更
されそのときのミシンモータの温度に応じてモータロッ
クによるミシンモータの内部温度の上昇を制御すること
ができる。従って、短時間に繰り返しロックが発生した
場合でも、ミシンモータの温度が累積して上昇すること
を防ぐことができ、工業用ミシンのモータの故障を防止
することができる。

【００３０】請求項３記載の発明は、請求項２記載のミ
シンモータの制御装置において、前記検出時間変更手段
は、前記温度検出手段によって検出された前記ミシンモ
ータの温度が、所定の温度を越えていた場合に、前記所
定の検出時間を、前記温度検出手段によって検出された
前記ミシンモータの温度が前記所定の温度以下の場合よ
りも短く設定する（例えば、図１に示すフローチャート
のステップＳ６に対応する）ことをことを特徴としてい
る。

【００３１】この請求項３記載の発明によれば、前記検
出時間変更手段によって、ミシンモータの温度が所定温
度を超えていた場合に、ロック時の温度上昇をミシンモ
ータの温度が所定温度以下の場合よりも低くすることが
できるので、短時間に繰り返しロックが発生しても、ミ
シンモータの温度が累積されて異常に上昇することがな
く、工業用ミシンのモータの故障を防止することができ
る。

【００３２】請求項４記載の発明は、請求項１記載のミ
シンモータの制御装置において、前記ミシンモータの制
御装置が、前記ミシンモータに流れる電流の最大値を制
限する電流制限手段（例えば、図６に示す電流制限手段
１８に対応する）を備え、前記制御方法変更手段が、前
記温度検出手段によって検出された前記ミシンモータの
温度に基づいて、前記最大値を変更する最大電流変更手
段（例えば、図３に示すフローチャートのステップＳ１
０４〜Ｓ１０６対応する）であることを特徴としてい
る。

【００３３】この請求項４記載の発明によれば、最大電
流変更手段が、ミシンモータに流れる電流の最大値をミ
シンモータの温度に基づいて変更して、ミシンモータの
温度上昇を制御するので、短時間に繰り返しロックが発
生した場合でも、モータロックによるミシンモータの温
度が累積して上昇することを防ぐことができ、工業用ミ
シンのモータの故障を防止することができる。

【００３４】請求項５記載の発明は、請求項４記載のミ
シンモータの制御装置において、前記最大電流変更手段
は、前記温度検出手段によって検出されたミシンモータ
の温度が、所定の温度を越えていた場合に、前記最大値
を、前記温度検出手段によって検出されたミシンモータ
の温度が前記所定の温度以下の場合よりも小さく設定す
る（例えば、図３のフローチャートに示すステップＳ１
０６に対応する）ことを特徴としている。

【００３５】この請求項５記載の発明によれば、前記最
大電流変更手段によって、ミシンモータの温度が所定温
度を超えていた場合に、ミシンモータに流れる電流の最
大値を、ミシンモータの温度が前記所定温度以下の場合
よりも小さくして、そのときのミシンモータの温度に応
じてモータロックによるミシンモータの内部温度の上昇
を制御することができるため、短時間に繰り返しロック
が発生した場合でも、ミシンモータの温度が累積して上
昇することを防ぐことができ、工業用ミシンのモータの
故障を防止することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。

【００３７】［第１の実施の形態］図１〜図２は、本発
明を適用した工業用ミシンの第１の実施の形態を示す図
である。

【００３８】まず、図１のフローチャートを参照して、
第１の実施形態におけるＣＰＵ１３の動作について、説
明する。

【００３９】本実施の形態では、図５および図６で説明
した構成と同一の構成で実施するため、その図示および
構成説明は省略する。ここでは、ＣＰＵ１３による制御
について説明する。また、以下の説明において、従来の
工業用ミシンと同一箇所には、同一符号を用いて説明す
る。

【００４０】先ず、電源が投入されると、初期設定とし
て、ミシンモータ２に流れる電流最大値（例えば２０
Ａ）を設定する（ステップＳ１）。この設定は、ＣＰＵ
１３よりモータ電流制限手段１８の電流比較部１８ｂに
基準値Ｒｅｆを出力することにより行われる。そして、
ミシンモータ２に流れる電流の最大値は、この設定値で
制限される。

【００４１】次に、オペレータのミシンペダル１０操作
によって、回転指令がペダル入力検出手段１９からＣＰ
Ｕ１３に入力されのを待つ（ステップＳ２）。

【００４２】ＣＰＵ１３は、ステップＳ２において、回
転指令が入力されたと判断すると（ステップＳ２のＹＥ
Ｓ）、モータ温度検出手段２０から出力される温度検出
信号を読み込み（ステップＳ３）、ミシンモータ２の温
度が所定の温度を越えているか否かを判断する（ステッ
プＳ４）。

【００４３】ステップＳ４において、ＣＰＵ１３は、ミ
シンモータ２の温度が所定の温度を越えていないと判断
すると（ステップＳ４のＮＯ）、モータロック検出時間
Ｔを所定の時間（例えば２秒）に設定し（ステップＳ
５）、ステップＳ７に移行する。

【００４４】また、ＣＰＵ１３は、ミシンモータ２の温
度が所定の温度を越えていると判断すると（ステップＳ
４のＹＥＳ）、モータロック検出時間Ｔを、前記ステッ
プＳ５で設定する値よりも短い値（例えばＴ＝１秒）に
設定し（ステップＳ６）、ステップＳ７に移行する。

【００４５】次に、ＣＰＵ１３は、モータ制御手段１４
にモータ回転指令信号ＬＳｉ及びモータ速度指令信号Ｓ
ＰＣを出力し、ミシンモータ２の回転制御を実行する
（ステップＳ７）。

【００４６】次に、ステップＳ８とステップＳ９で構成
されるロック検出手段の処理が行われる。

【００４７】すなわち、ＣＰＵ１３は、モータ回転速度
検出手段１６によって検出されたミシンモータ２の回転
速度が所定の回転速度（例えば１００ｒｐｍ）以下であ
るか否かを判別し（ステップＳ８）、所定の回転速度
（例えば１００ｒｐｍ）以下であると判別した場合（ス
テップＳ８のＹＥＳ）は、ステップＳ９に移行し、所定
の回転速度以下である状態になってから、ステップＳ５
またはステップＳ６において、モータロック検出時間と
してＴに設定されている時間が経過したか否かが判断さ
れる。

【００４８】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ９で、
所定の回転速度以下である状態になってから、モータロ
ック検出時間Ｔが、まだ経過していないと判断した場合
（ステップ９のＮＯ）は、ステップＳ８に戻り再びミシ
ンモータ２の回転速度所定の回転数以下であるか否かを
判別する。

【００４９】ステップＳ８においてミシンモータ２の回
転速度が継続して所定の回転数以下である場合は、上記
のステップＳ８のＹＥＳとステップＳ９のＮＯの処理
が、ステップＳ９でＹＥＳと判断されるまでの間、すな
わちミシンモータ２の回転速度が所定の回転速度以下に
なってから、モータロック検出時間Ｔが経過したと判断
されるまで（ステップ９のＹＥＳ）の間、繰り返し実行
される。

【００５０】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ９でＹ
ＥＳと判断した場合は、モータロックと判断し、ステッ
プＳ１０に移行し、ミシンモータ２を停止させ、さらに
ステップＳ１１に移行し、エラー表示を行ったり、すべ
ての入力信号の受付を禁止し、ミシン１及びミシンモー
タ２を通電禁止とする等のエラー処理を行い（ステップ
Ｓ１１）、電源の遮断を待つ。

【００５１】一方、ステップＳ８において、ミシンモー
タ２の回転速度が所定の回転速度以下でないと判断され
た場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、すなわちミシンモー
タ２の回転速度が、ミシンモータ２の起動後最初から所
定の回転速度（例えば１００ｒｐｍ）を越えていた場
合、あるいは、一度所定の回転速度（例えば１００ｒｐ
ｍ）以下になったが、モータロック検出時間Ｔが経過す
る前に所定の回転速度（例えば１００ｒｐｍ）を越えた
ことが検出された場合は、ステップＳ８とステップＳ９
で構成されるロック検出手段による処理を終了し、ステ
ップＳ１２に移行する。

【００５２】ステップＳ１２においては、ＣＰＵ１３
は、オペレータによるミシンペダル１０の操作によりペ
ダル入力検出手段１９からモータ停止指令が入力された
か否かを判断し、モータ停止指令が入力されていない場
合は（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ７に戻って
回転制御を継続する。

【００５３】また、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１２にお
いて、モータ停止指令が入力されたと判断した場合は
（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ステップＳ１３に移行し
てミシンモータ２を停止させ、ステップＳ２に戻り、再
び回転指令を待つ。

【００５４】以上の処理により、本実施の形態のミシン
モータの制御装置は、ミシンモータ２に対する回転指令
が入力される度に、そのときのモータの温度に基づい
て、ロック検出手段のモータロック検出時間Ｔに変更を
加えることにより、ロック状態にあるミシンモータ２の
通電時間を制御して、ミシンモータ２の温度が無制限に
上昇することを防いでいる。

【００５５】次に、電源の再投入により上記制御が繰り
返し行われた場合のミシンモータ２の温度上昇の経過
を、図２のタイムチャートにより説明する。

【００５６】タイミングｔ１において、ミシンモータ２
が起動されると、ミシンモータ２の温度が所定温度を越
えているかが判別される。タイミングｔ１ではミシンモ
ータ２の温度は、所定温度を超えていないので、モータ
ロック検出時間Ｔは２秒に設定される。

【００５７】図７と同様にタイミングｔ１でミシンモー
タ２がロック状態になり、モータロック検出時間の２秒
が経過すると、タイミングｔ２でモータロックと判断さ
れ、ミシンモータ２が停止される。

【００５８】次に、タイミングｔ２とタイミングｔ３の
間にオペレータによりミシン制御装置への電源の遮断及
び投入が行われ、通電禁止状態が解除され、タイミング
ｔ３において、ミシンモータ２が起動されるが、ここで
もミシンモータ２の起動時の温度は所定温度以下なの
で、タイミングｔ１における起動時と同様に、モータロ
ック検出時間Ｔは２秒に設定される。

【００５９】そして、タイミングｔ５まで、タイミング
ｔ１〜ｔ３間での処理と同じ処理が行われる。ここまで
の制御は結果的に従来の制御とほぼ同様であるので、タ
イミングｔ５におけるミシンモータ２の温度は、図７の
タイミングｔ５の場合と同じである。

【００６０】次に、タイミングｔ５において、ミシンモ
ータ２が起動される。このとき、ミシンモータ２の温度
は所定の温度を超えているので、モータロック検出時間
Ｔは、１秒に設定される。

【００６１】このときまだロック状態であると、ミシン
モータ２が起動されてから１秒後のタイミングｔ６にお
いてモータロックが検出されミシンモータ２が停止され
る。このときのミシンモータ２の温度上昇は、タイミン
グｔ１〜ｔ２間、及びタイミングｔ３〜ｔ４間の場合に
比較して小さくなっている。これは、通電時間すなわち
モータロック検出時間Ｔが、タイミングｔ１〜タイミン
グｔ２間、及びタイミングｔ３〜ｔ４間の場合よりも短
いことによるものである。

【００６２】タイミングｔ６以後も同様な処理が繰り返
し行われることにより、モータロックが繰り返し発生し
ても従来の制御方法のようなミシンモータ２の無制限の
温度上昇を防止することができる。

【００６３】このように、本実施の形態におけるミシン
モータの駆動装置では、ミシンモータの温度に基づい
て、ミシンモータの制御方法、すなわちモータがロック
状態になってからモータロックと判定されるまでの検出
時間を、自動的に変更可能とし、無制限の温度上昇を防
ぐようしたので、ミシンモータの故障を未然に防止する
ことができる。

【００６４】なお、本実施の形態においては、ミシンモ
ータの温度が所定の温度を超えたことを判別してモータ
ロック検出時間Ｔを変更したが、これに限定するもので
なく、例えば前記ミシンモータの温度に伴ってモータロ
ック検出時間を段階的あるいは連続的に変更するように
する構成としても良い。

【００６５】［第２の実施の形態］まず、図３のフロー
チャートを参照して、第２の実施形態におけるＣＰＵ１
３の動作について、説明する。

【００６６】本実施の形態では、図５および図６で説明
した構成と同一の構成で実施するため、その図示および
構成説明は省略する。ここでは、ＣＰＵ１３による制御
について説明する。また、以下の説明において、従来の
工業用ミシンと同一箇所には、同一符号を用いて説明す
る。

【００６７】先ず、電源が投入されると、初期設定とし
て、モータロック検出時間Ｔ（例えば２秒）を設定する
（ステップＳ１０１）。

【００６８】次に、オペレータのミシンペダル１０操作
によって、回転指令がペダル入力検出手段１９からＣＰ
Ｕ１３に入力されのを待つ（ステップＳ１０２）。

【００６９】ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０２におい
て、回転指令が入力されたと判断すると（ステップＳ１
０２のＹＥＳ）、モータ温度検出手段２０から出力され
る温度検出信号を読み込み（ステップＳ１０３）、ミシ
ンモータ２の温度が所定の温度を越えているか否かを判
断する（ステップＳ１０４）。

【００７０】ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１３
は、ミシンモータ２の温度が所定の温度を越えていない
と判断すると（ステップＳ１０４のＮＯ）、ＣＰＵ１３
は、電流制限手段１８の電流比較部１８ｂに、基準値Ｒ
ｅｆとして、ミシンモータ２に流れる電流の最大値ＩＭ
を所定の電流（例えば２０Ａ）に制限する電圧値を出力
する。

【００７１】また、ＣＰＵ１３は、ミシンモータ２の温
度が所定の温度を越えていると判断すると（ステップＳ
１０４のＹＥＳ）、前記基準値Ｒｅｆとして、ミシンモ
ータ２に流れる電流の最大値ＩＭを、前記ステップＳ５
で設定する値よりも小さい電流（例えば１５Ａ）に制限
する電圧値を出力し（ステップＳ１０６）、ステップＳ
１０７に移行する。

【００７２】次に、ＣＰＵ１３は、モータ制御手段１４
にモータ回転指令信号ＬＳｉ及び速度指令信号ＳＰＣを
出力し、ミシンモータ２の回転制御を実行する（ステッ
プＳ１０７）。なお、このときのミシンモータ２に流れ
る最大電流値は、ステップ１０５または、ステップ１０
６で設定された電流に制限される。

【００７３】次に、ステップＳ１０８とステップＳ１０
９で構成されるロック検出手段の処理が行われる。

【００７４】すなわち、ＣＰＵ１３は、モータ回転速度
検出手段１６によって検出されたミシンモータ２の回転
速度が所定の回転速度（例えば１００ｒｐｍ）以下であ
るか否かを判別し（ステップＳ１０８）、所定の回転速
度（例えば１００ｒｐｍ）以下であると判別した場合
（ステップＳ１０８のＹＥＳ）は、ステップＳ１０９に
移行し、所定の回転速度以下である状態になってから、
ステップＳ１０５またはステップＳ１０６において、モ
ータロック検出時間としてＴ（例えば２秒）に設定され
ている時間が経過したか否かが判断される。

【００７５】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０９
で、所定の回転速度以下である状態になってから、モー
タロック検出時間Ｔが、まだ経過していないと判断した
場合（ステップ１０９のＮＯ）は、ステップＳ１０８に
戻り再びミシンモータ２の回転速度所定の回転数以下で
あるか否かを判別する。

【００７６】ステップＳ１０８においてミシンモータ２
の回転速度が継続して所定の回転数以下である場合は、
上記のステップＳ１０８のＹＥＳとステップＳ１０９の
ＮＯの処理が、ステップＳ１０９でＹＥＳと判断される
までの間、すなわちミシンモータ２の回転速度が所定の
回転速度以下になってから、モータロック検出時間Ｔが
経過したと判断されるまで（ステップ１０９のＹＥＳ）
の間、繰り返し実行される。

【００７７】これらの処理によって、ミシンモータ２が
ロック状態にあり、上記のステップ１０８とステップ１
０９が繰り返し実行されている間は、ステップＳ１０
５、またはステップＳ１０６においてミシンモータ２の
温度に基づいて設定された最大値の電流がミシンモータ
２に流れ続けることになる。

【００７８】従って、ミシンモータ２がロック状態にあ
ってモータ温度が所定温度を越えている場合は、ミシン
モータ２に継続して流れる電流はモータ温度が前記所定
温度以下の時に流れる電流より小さくなり、ミシンモー
タ２の温度が所定温度を越えているときはモータロック
後の温度上昇を、ミシンモータ２の温度が所定温度以下
のときと比較して低減することができる。

【００７９】そして、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０９
でＹＥＳと判断した場合は、モータロックと判断し、ス
テップＳ１１０に移行し、ミシンモータ２を停止させ、
さらにステップＳ１１１に移行し、エラー表示を行った
り、すべての入力信号の受付を禁止し、ミシン及びミシ
ンモータ２を通電禁止とする等のエラー処理を行い（ス
テップＳ１１１）、電源の遮断を待つ。

【００８０】一方、ステップＳ１０８において、ミシン
モータ２の回転速度が所定の回転速度以下でないと判断
された場合（ステップＳ１０８のＮＯ）、すなわちミシ
ンモータ２の回転速度が、ミシンモータ２の起動後最初
から所定の回転速度（例えば１００ｒｐｍ）を越えてい
た場合、あるいは、一度所定の回転速度（例えば１００
ｒｐｍ）以下になったが、モータロック検出時間Ｔが経
過する前に所定の回転速度（例えば１００ｒｐｍ）を越
えたことが検出された場合は、ステップＳ１０８とステ
ップＳ１０９で構成されるロック検出手段による処理を
終了し、ステップＳ１１２に移行する。

【００８１】ステップＳ１１２においては、ＣＰＵ１３
は、オペレータによるミシンペダル１０の操作によりペ
ダル入力検出手段１９からモータ停止指令が入力された
か否かを判断し、モータ停止指令が入力されていない場
合は（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ１０７に戻
って回転制御を継続する。

【００８２】また、ＣＰＵ１３は、ステップＳ１１２に
おいて、モータ停止指令が入力されたと判断した場合は
（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、ステップＳ１１３に移
行してミシンモータ２を停止させ、ステップＳ１０２に
戻り、再び回転指令を待つ。

【００８３】以上の処理により、本実施の形態のミシン
モータの制御装置は、ミシンモータに対する回転指令が
入力される度に、そのときのモータの温度に基づいて、
電流制限手段によって制限されるミシンモータに流れる
電流の最大値ＩＭに変更を加えることにより、ミシンモ
ータがロック状態になった場合に、ミシンモータの温度
が無制限に上昇することを防いでいる。（この文前を参
照して前の方も直す。）

【００８４】次に、本実施の形態のミシンモータ２の温
度上昇の経過を、図４のタイムチャートにより説明す
る。

【００８５】タイミングｔ１においてミシンモータ２が
起動されると、ミシンモータ２の温度が所定温度を越え
ているかが判別される。タイミングｔ１では図４のモー
タ温度の波形が示すようにミシンモータ２の温度は、所
定温度を超えていないので、電流最大値ＩＭは２０Ａに
設定される。

【００８６】タイミングｔ１でミシンモータ２がロック
状態になっているとミシンモータ２には、電流最大値Ｉ
Ｍとして設定された２０Ａの電流がモータロック検出時
間の２秒が経過するまで流れ続け、モータロック検出時
間の２秒が経過するとタイミングｔ２でモータロックと
判断され、ミシンモータ２が停止される。

【００８７】次に、タイミングｔ２とタイミングｔ３の
間にオペレータによりミシン制御装置への電源の遮断及
び投入が行われ、タイミングｔ３において、ミシンモー
タ２が起動されるが、ここでもミシンモータ２の起動時
の温度は所定温度以下なので、タイミングｔ１における
起動時と同様に電流最大値ＩＭは２０Ａに設定される。

【００８８】以後、タイミングｔ５まで、タイミングｔ
１〜タイミングｔ３間での処理と同じ処理が行われる。
ここまでの制御は結果的に従来の制御とほぼ同様である
ので、タイミングｔ５におけるミシンモータ２の温度
は、図７のタイミングｔ５の場合と同じである。

【００８９】次に、タイミングｔ５において、ミシンモ
ータ２が起動される。このとき、ミシンモータ２の温度
は所定の温度を超えているので、電流最大値ＩＭは１５
Ａに設定される。

【００９０】このときまだロック状態であると、ミシン
モータ２には電流最大値ＩＭとして設定された１５Ａの
電流がモータロック検出時間の２秒が経過するまで流れ
続け、モータロック検出時間の２秒が経過するとタイミ
ングｔ６でモータロックと判断され、ミシンモータ２が
停止される。このときのミシンモータ２の温度上昇は、
タイミングｔ１〜タイミングｔ２間、及びタイミングｔ
３〜タイミングｔ４間の場合と比較して小さくなってい
る。これは、通電電流すなわち電流最大値ＩＭがタイミ
ングｔ１〜タイミングｔ２間、及びタイミングｔ３〜タ
イミングｔ４間の場合よりも小さいことによるものであ
る。

【００９１】タイミングｔ６以後も同様な処理が繰り返
し行われる。

【００９２】このように、本実施の形態におけるミシン
モータの駆動装置では、ミシンモータの温度に基づい
て、ミシンモータの制御方法、すなわちモータがロック
状態になってからモータロックと判定されるまでに流れ
る電流の最大値を、自動的に変更可能とし、無制限の温
度上昇を防ぐようしたので、ミシンモータの故障を未然
に防止することができる。

【００９３】なお、本実施の形態においては、ミシンモ
ータの温度が所定の温度を超えたことを判別してミシン
モータに流れる電流の最大値ＩＭを変更したが、これに
限定するものでなく、例えば前記ミシンモータの温度に
伴って最大値ＩＭを段階的あるいは連続的に変更する構
成としても良い。

【００９４】また、上記第１の実施の形態及び第２の実
施の形態では、ロック検出手段はミシンモータの回転速
度が所定の回転速度以下である状態が所定時間継続する
ことを判別してモータロックを検出しているが、モータ
ロックの検出はこの方法に限らず、例えば、ミシンモー
タに流れる電流を監視して、この電流が所定の電流以上
である状態が所定時間継続すること判別してモータロッ
クを検出する構成としても良い。

【００９５】あるいは、ミシンモータの回転速度を検出
する代わりに、ミシン頭部に回転速度検出手段を設け、
この検出手段から出力されるミシンの回転速度を検出し
て、モータロックを検出する構成としても良い。

【００９６】また、上記第１の実施の形態及び第２の実
施の形態における、ミシンモータ２の温度を判別する所
定温度、モータロック検出時間Ｔ、モータに流れる電流
の最大値ＩＭは、それぞれに設定手段を設けて、ミシン
モータ２の通電時の温度上昇特性、放熱特性、コイルの
絶縁耐熱特性、ミシンモータ２に流れる最大電流、モー
タドライバに用いられる駆動素子の特性、ミシンモータ
２の起動条件等により種々設定可能とする構成としても
良い。

【００９７】さらに、上記第１の実施の形態及び第２の
実施の形態においては、ロック検出手段によってモータ
ロックが検出されてミシンモータ２の停止（図１のステ
ップＳ１０；図３のステップＳ１１０）、及びエラー処
理（図１のステップＳ１１；図３のステップＳ１１１）
がなされた後は、電源が再投入されるまでは通電禁止状
態が解除されないように構成されているが、別途リセッ
トスイッチを設けてこのスイッチの操作により通電禁状
態を解除して初期状態（図１のステップＳ１；図３のス
テップＳ１）に移行させ、電源再投入に依らずにミシン
モータへの通電を可能とするように構成しても良い。

【００９８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ミシンモ
ータの温度検出手段により検出されたミシンモータの温
度に基づいてミシンモータの制御方法を変更するため、
ミシンモータの駆動状況に応じたミシンモータの保護方
法を提供することができ、工業用ミシンのモータの故障
を防止することができる。

【００９９】請求項２記載の発明によれば、検出時間変
更手段によって、ロック状態にあるミシンモータがロッ
ク検出手段によってロックと判定されるまでの時間が、
ミシンモータの温度に基づいて変更されるので、ロック
状態にあるミシンモータへの通電時間が変更されそのと
きのミシンモータの温度に応じてミシンモータの内部温
度の上昇を制御することができるため、工業用ミシンの
モータの故障を防止することができる。

【０１００】請求項３記載の発明によれば、ミシンモー
タの温度が所定の温度を超えていた場合に、ロック時の
温度上昇をミシンモータの温度が所定温度以下の場合よ
りも低くすることができるので、そのときのミシンモー
タの温度に応じてミシンモータの内部温度の上昇を制御
することができるため、工業用ミシンのモータの故障を
防止することができる。

【０１０１】請求項４記載の発明によれば、最大電流変
更手段が、ミシンモータの温度に応じてミシンモータに
流れる電流の最大値を変更し、ミシンモータがロックさ
れた場合にミシンモータの内部温度上昇をミシンモータ
の温度に応じて制御することができるので、工業用ミシ
ンのモータの故障を防止することができる。

【０１０２】請求項５記載の発明によれば、最大電流変
更手段が、ミシンモータの温度が所定温度を超えていた
場合に、ミシンモータの温度に応じてミシンモータに流
れる電流の最大値を、ミシンモータの温度が前記所定温
度以下の場合よりも小さくして、ミシンモータがロック
された場合にミシンモータの内部温度上昇をミシンモー
タの温度に応じて制御することができるので、工業用ミ
シンのモータの故障を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるミシンモータ２の制
御を示すフローチャートである。

【図２】第１の実施の形態におけるミシンモータ２の温
度上昇の経過を示すタイムチャートである。

【図３】第３の実施の形態におけるミシンモータ２の制
御を示すフローチャートである。

【図４】第３の実施の形態におけるミシンモータ２の温
度上昇の経過を示すタイムチャートである。

【図５】従来の工業用ミシン１００の要部構成を示す外
観図である。

【図６】従来の工業用ミシン１００の制御装置の要部回
路構成を示す回路ブロック図である。

【図７】従来の工業用ミシン１００におけるミシンモー
タ２の温度上昇の経過を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１００ 工業用ミシン １ ミシン本体 ６ ミシン針 ７ ミシン針棒 ８ 主軸 ９ ベルト ２ ミシンモータ １６ モータ回転速度検出手段 ３ 制御ボックス １１ 整流部 １２ 平滑部 １３ ＣＰＵ １４ モータ制御手段 １５ モータドライバ １６ モータ回転速度検出手段 １７ ＣＰＵ電源ＲＥＳＥＴ回路 １８ 電流制限手段 １８ａ 検出部 １８ｂ 比較部 １９ ペダル入力検出手段 ２０ モータ温度検出手段 ４ 電源スイッチ ５ 操作パネル １０ ミシンペダル

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B150 CA03 CA06 CE08 GD12 GD22 JA02 JA05 JA08 KA01 LA31 LA84 LA85 LB01 MA06 MA17 NA71 NC02 NC04 NC07 PA03 QA04 QA07 5G044 AA04 AA07 AC01 AD01 AD03 AE01 CA07 CB03 CE07 5H550 AA12 BB07 BB08 CC01 DD04 HB16 JJ03 KK06 LL14 LL22 LL39 LL53 MM06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミシンモータの温度を検出する温度検出手
   段と、 前記ミシンモータのロックを検出するロック検出手段
   と、 前記ロック検出手段の検出結果に基づき前記ミシンモー
   タを停止して通電禁止状態とし、前記通電禁止状態の解
   除に基づき前記ミシンモータへの通電を可能とする制御
   手段を備えたミシンモータの制御装置において、 前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前
   記制御手段による前記ミシンモータの制御方法に変更を
   加える制御方法変更手段とを備えることを特徴とするミ
   シンモータの制御装置。
2. 【請求項２】前記ロック検出手段が、前記ミシンモータ
   のロック状態が所定の検出時間の間継続された場合に前
   記ミシンモータのロックを検出するものであって、 前記制御方法変更手段が、前記温度検出手段によって検
   出される前記ミシンモータの温度に基づいて、前記所定
   の検出時間を変更する検出時間変更手段であることを特
   徴とする請求項１記載のミシンモータの制御装置。
3. 【請求項３】前記検出時間変更手段は、前記温度検出手
   段によって検出された前記ミシンモータの温度が、所定
   の温度を越えていた場合に、前記所定の検出時間を、前
   記温度検出手段によって検出された前記ミシンモータの
   温度が前記所定の温度以下の場合よりも短く設定するこ
   とを特徴とする請求項２記載のミシンモータの制御装
   置。
4. 【請求項４】前記ミシンモータの制御装置が、前記ミシ
   ンモータに流れる電流の最大値を制限する電流制限手段
   を備え、 前記制御方法変更手段が、前記温度検出手段によって検
   出された前記ミシンモータの温度に基づいて、前記最大
   値を変更する最大電流変更手段であることを特徴とする
   請求項１記載のミシンモータの制御装置。
5. 【請求項５】前記最大電流変更手段は、前記温度検出手
   段によって検出された前記ミシンモータの温度が、所定
   の温度を越えていた場合に、前記最大値を、前記温度検
   出手段によって検出された前記ミシンモータの温度が前
   記所定の温度以下の場合よりも小さく設定することを特
   徴とする請求項４記載のミシン。