JP2008307159A - 刺繍縫製可能なミシン - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な第２の検出手段を設けるだけで、キャリッジに装着された刺繍枠の種類を、多種類に亙って正確に且つ容易に判別可能にすることである。
【解決手段】 刺繍枠にマグネット６３が無い場合、ホールＩＣ６２はＬ信号を出力するので、パルス信号発生部７０はＬ信号を出力し、セレクタ部７１はポテンショメータ６１からの定常信号を出力する。刺繍枠にマグネット６３が有る場合、ホールＩＣ６２はＨ信号を出力するので、パルス信号発生部７０はパルス信号を出力し、セレクタ部７１は定常信号を周期性信号に変化させて出力する。制御装置７５において、定常信号の信号レベルの違いにより円筒枠３８の種類を判別し、周期性信号の「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いにより円筒枠３８の種類を判別する。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、直交する２方向に夫々移動されるキャリッジに、複数種類の刺繍枠うちの１つを択一的に装着する刺繍縫製可能なミシンに関する。

従来、縫製領域の大きさが異なる複数種類の刺繍枠が予め用意されているので、作業者はこれら複数種類の刺繍枠のうちから、刺繍縫いする刺繍模様の大きさに最適な刺繍領域を有する刺繍枠を選択して刺繍縫製可能なミシンの刺繍装置に取付ける。この場合、刺繍縫製可能なミシンは、刺繍模様を縫製制御するために、装着された刺繍枠の大きさを検出する必要がある。

そこで、従来においては、刺繍枠に複数の検出凸部を組合せて形成し、これら複数の検出凸部を検出可能な複数の検出スイッチ（検出センサ）を刺繍装置に設けておき、刺繍枠が刺繍装置に取付けられたときにこれら複数の検出スイッチから夫々出力される検出信号の組合せで、装着された刺繍枠の種類を検出するデジタル方式と、これら複数の検出凸部により異なる電圧信号が出力される電圧出力器を刺繍装置に設けておき、刺繍枠を刺繍装置に取付けたときに電圧出力器から出力される電圧信号の大きさに基づいて、装着された刺繍枠の種類を検出するアナログ方式とが一般に知られている。

例えば、特許文献１に記載の刺繍ミシンは、Ｘ方向に移動可能なＸ方向キャリッジに連結されたホルダ本体には、その右端部において右腕部が固定され、その左端部分において左腕部が可動ホルダとしてスライド可能に設けられている。更に、複数の被検出部を直列状に並べた階段状の被検出体が可動ホルダの下側に長さ方向に向けて装着され、しかもこれら被検出部の高さ寸法に応じた電圧信号を出力するポテンショメータからなる１つの検出器がホルダ本体に設けられている。

そこで、作業者が、使用する刺繍枠の大きさに応じて可動ホルダを左右に移動させて位置合わせしてから刺繍枠を左右の腕部に夫々固定したとき、検出器の検出子が被検出部の高さ寸法に応じて回動するので、制御装置は、被検出部の高さ寸法に応じて検出器から出力される電圧信号に基づいて、キャリッジに装着された刺繍枠の種類を検出するようにしてある。
特開２００４−２５４９８７号公報（第３頁、図１，図５）

最近、各種の刺繍模様を容易に縫製できるように、刺繍枠の種類が増加しつつあるのが現状である。しかし、特許文献１に記載の刺繍ミシンにおいては、階段状の被検出体を設けた可動ホルダを、装着する刺繍枠の大きさに応じて移動させることで、検出子が当接する被検出部の高さ寸法に応じた電圧信号が検出器から出力され、この電圧信号の大きさに基づいて刺繍枠の種類を検出するように構成してあるので、検出器から出力される電圧信号の違いで刺繍枠の種類を正確に判別する為には、電圧信号の大きさが所定間隔あけて出力される必要があること、つまり、相互に隣接する被検出部の高さ寸法の違いが所定寸法以上必要であるという制約がある。

また、検出器であるポテンショメータの検出子の回動量は最大でも約１８０°であるので、これらの制約により、判別可能な刺繍枠は５種類程度に限定され、例えば１０種類とか１５種類等、多数の種類を正確に判別して検出することは不可能である。
一方、複数の検出スイッチから夫々出力される検出信号の組合せで、装着された刺繍枠の種類を検出するデジタル方式においては、検出スイッチの個数を多くすることも考えられるが、検出スイッチを設けるためのスペースが更に必要となるという問題がある。

本発明の目的は、簡単な第２の検出手段を設けるだけで、キャリッジに装着された刺繍枠の種類を、多種類に亙って正確に且つ容易に判別可能にすることである。

請求項１の刺繍縫製可能なミシンは、刺繍縫製に供する加工布を保持する複数種類の刺繍枠と、これら複数種類の刺繍枠が択一的に着脱可能に装着されるキャリッジと、このキャリッジを直交する２方向へ独立に移動させる移送機構と、キャリッジに装着された刺繍枠の種類に対応する定常信号を出力する第１の検出手段とを備えた刺繍縫製可能なミシンにおいて、刺繍枠に設けられる被検出部の有無に応じた検出信号を出力可能な第２の検出手段と、第２の検出手段から出力される検出信号に応じて、第１の検出手段から出力される定常信号を周期性信号に変化させる信号変化手段とを備えたものである。

キャリッジに刺繍枠が装着されると、第１の検出手段は、刺繍枠の種類に応じたアナログ電圧を有する定常信号を出力する。第２の検出手段は、キャリッジに装着された刺繍枠に設けられた被検出部の有無に応じた検出信号を出力する。信号変化手段は、第２の検出手段から被検出部が無いとする検出信号が出力された場合には、第１の検出手段から出力される定常信号を、周期性信号に変化させないでそのまま出力する一方、第２の検出手段から被検出部が有るとする検出信号が出力された場合には、第１の検出手段から出力される定常信号を周期性信号に変化させて出力する。

即ち、信号変化手段から出力される信号が定常信号であっても、その信号レベルの違いにより従来と同様に、刺繍枠の種類が判別される。しかも、信号変化手段から周期性信号が出力されるので、周期性信号の周期が一定であっても、周期性信号の「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いにより刺繍枠の種類が判別される。更に、周期性信号の周期を変化させるようにすることで、「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いと組合せることにより、刺繍枠の種類が多種類に亙って判別される。

請求項２の刺繍縫製可能なミシンは、請求項１において、前記第１の検出手段、第２の検出手段及び信号変化手段は、キャリッジに設けられているものである。

請求項３の刺繍縫製可能なミシンは、請求項１又は２において、前記第２の検出手段は、刺繍枠に設けられる被検出部である磁石から発生する磁気を検出する磁気センサを有するものである。

請求項４の刺繍縫製可能なミシンは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記信号変化手段は、定常信号を周期性信号に変化させるためのパルス信号発生部を有するものである。

請求項５の刺繍縫製可能なミシンは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記周期性信号は、発振周期と信号電圧の少なくとも一方を変化させた信号で構成されたものである。

請求項１の発明によれば、複数種類の刺繍枠とキャリッジと移送機構と第１の検出手段とを備えた刺繍縫製可能なミシンにおいて、第２の検出手段と、信号変化手段とを備えたので、信号変化手段から定常信号が出力される場合であっても、その定常信号の信号レベルの違いにより刺繍枠の種類を判別できるのに加えて、信号変化手段から定常信号を変化させた周期性信号が出力される場合には、周期性信号の周期が一定であっても、周期性信号の「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いにより刺繍枠の種類を判別することができる。

更に、周期性信号の周期を変化させるようにする場合には、「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いと組合せることにより、刺繍枠の種類を多種類に亙って判別することができる。このように、第２の検出手段と信号変化手段とを追加的に設けるだけの簡単な構成により、刺繍枠の判別可能な種類を格段に増やすことができる。

請求項２の発明によれば、前記第１の検出手段、第２の検出手段及び信号変化手段は、キャリッジに設けられているので、最終的に信号変化手段からミシンの制御装置に出力される定常信号又は周期性信号のための配線コードの本数を１本にできる。それ故、キャリッジから制御装置に配線する配線本数を極力少なくすることができ、簡単且つ安価な構成でできる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項３の発明によれば、前記第２の検出手段は、刺繍枠に設けられる被検出部である磁石から発生する磁気を検出する磁気センサを有するので、この非接触タイプの磁気センサを用いることにより、刺繍枠をキャリッジへ装着させた装着位置にバラツキがあった場合でも、検出精度に影響を受けることなく、刺繍枠の種類を正確に且つ確実に判別することができる。更に、磁気センサは、光学センサのように糸や加工布の埃により検出精度が低下するようなことがなく、長期に亙って安定した検出精度を保証することができる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏する。

請求項４の発明によれば、前記信号変化手段は、定常信号を周期性信号に変化させるためのパルス信号発生部を有するので、このパルス信号発生部により定常信号から周期性信号への変化を簡単に且つ確実に行なうことができる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果を奏する。

請求項５の発明によれば、前記周期性信号は、発振周期と信号電圧の少なくとも一方を変化させた信号で構成されたので、発振周期と信号電圧の少なくとも一方を変化させるだけで、刺繍枠の種類を多種類に亙って確実に判定することができる。その他請求項１〜４の何れかと同様の効果を奏する。

本発明の刺繍縫製可能なミシンは、ポテンショメータから出力される定常信号の検出に加えて、定常信号を変化させた周期性を有する矩形波パルス信号を作成し、定常信号とパルス信号とを組合せた枠種判定信号に基づいて、複数種類の刺繍枠のうちの何れの刺繍枠がキャリッジに装着されているのかを容易に判別して検出できるようにしてある。

図１に示すように、多針式の刺繍縫製可能なミシンＭ（以下、単に刺繍ミシンＭとする）は、ミシン全体を支持する左右１対の脚部１と、その脚部１の後端部から立設された脚柱部２と、その脚柱部２の上部から前方に延びるアーム部３と、左右の両脚部１の中央部から前方へ水平に延びるシリンダベッド４と、刺繍縫製機構５とを有する。

この刺繍縫製機構５は、後述する複数種類の刺繍枠を択一的に装着するキャリッジ１０と、このキャリッジ１０を直交する２方向へ独立して移動させるキャリッジ移送機構１１と、針棒ケース１２と、キャリッジ１０に装着された刺繍枠の種類を検知する刺繍枠種類検出機構１３（図４参照）等を有している。

図１に示すように、左右１対の脚部１間の上側にキャリッジ１０が左右方向向きに設けられ、このキャリッジ１０の前側に、後述する円筒枠装置３０が取付けられるようになっている。キャリッジ１０の内部に設けられたキャリッジフレーム（図示略）にはＹ方向キャリッジ１５（図５参照）が固着されている。また、左右両側の脚部１内には、Ｙ軸駆動モータ１７（図１３参照）で駆動されるＹ方向駆動機構（図示略）が設けられている。

Ｙ軸駆動モータ１７が駆動されるとＹ方向駆動機構を介してキャリッジ１０がＹ方向に移動するので、キャリッジフレームに固着されたＹ方向キャリッジ１５は、キャリッジ１０のＹ方向への移動時に一体的にＹ方向に移動する。一方、キャリッジ１０の内部には、Ｘ方向に移動可能にキャリッジフレームに支持されたＸ方向キャリッジ１６（図２参照）と、Ｘ軸駆動モータ１８（図１３参照）によりＸ方向キャリッジ１６をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動機構（図示略）とが設けられている。

即ち、Ｘ軸駆動モータ１８が駆動されると、Ｘ方向駆動機構を介してＸ方向キャリッジ１５がＸ方向に移動され、Ｙ軸駆動モータ１７が駆動されると、Ｙ方向駆動機構を介してＹ方向キャリッジ１６がＹ方向に移動される。ここで、これらＸ方向駆動機構とＹ方向駆動機構等でキャリッジ移送機構１１が構成されている。

次に、針棒ケース１２について説明する。
針棒ケース１２には、下端部に縫針（図示略）が装着された６本の針棒２１を有する針棒選択機構（図示略）が設けられている。針棒変更モータ２２（図１３参照）の駆動により針棒選択機構を介して針棒ケース１２が左右に移動して６本の針棒２１のうちの１つが選択される。そこで、脚柱部２に設けたミシンモータ２３（図１３参照）の駆動力により針棒駆動機構（図示略）を介してその選択された針棒２１とその下端に取付けた縫針とが一体的に上下動する。

針棒ケース１２には、６つの針棒２１に対応して６つの天秤２４が左右１列状に装着されている。針棒ケース１２の上端部には、少し後方上側へ傾斜する合成樹脂製の糸調子フレーム２５が固定されている。シリンダベッド４の前端内部には糸輪捕捉器（図示略）や糸切り装置（図示略）等が設けられている。この糸切り装置においては、糸切りモータ２７（図１３参照）で駆動される可動刃（図示略）の往復移動により上糸と下糸とが切断されるようになっている。

次に、筒物に刺繍を施すときに使用する円筒枠装置３０について説明する。
図１〜図３に示すように、円筒枠装置３０は、Ｙ方向キャリッジ１５に連結される本体フレーム３１と、本体フレーム３１に回動可能に枢支された回動フレーム３５と、Ｘ方向キャリッジ１６に連結されて回動フレーム３５を回動させる回動機構４５と、シリンダベッド４の上面と回動フレーム３５の内面上部に摺接する姿勢規制部材５８と、姿勢規制部材５８を本体フレーム３１に取付ける取付け部材５７と、回動フレーム３５に着脱可能に装着される円筒枠３８とを有する。

先ず、Ｙ方向キャリッジ１５とＸ方向キャリッジ１６に連結される本体フレーム３１と、この本体フレーム３１に連結される回動フレーム３５について説明する。
本体フレーム３１は、所定の板厚を有するベースフレーム３２と、このベースフレーム３２に固定されてＹ方向キャリッジ１５に連結された連結フレーム３３とを有する。

ベースフレーム３２には、シリンダベッド４の通過を許容する略円形状の切欠き３２ａが形成されている。ベースフレーム３２には、回動フレーム３５を回動自在に支持する３組のローラ部材４０が回転可能に枢着されると共に、回動フレーム３５の前後方向位置を規制する左右１対の規制ブロック４１が固着されている。

図２〜図５に示すように、連結フレーム３３は、取付け壁部（図示略）と、この取付け壁部の左右端部から夫々後方に折曲げられた折曲げ壁部３３ｃと、これら折曲げ壁部３３ｃの上端部を水平状に外側に折り曲げた左右１対のＹ方向連結部３３ｄが夫々形成され、これら左右１対のＹ方向連結部３３ｄを、Ｙ方向キャリッジ１５に固定された左右１対のＹ方向連結板３６（図３参照）に、ツマミ付きボルト３７にて着脱可能に連結することで、本体フレーム３１がＹ方向キャリッジ１５と連結され、Ｙ方向キャリッジ１５と一体的にＹ方向に移動可能である。尚、左右１対のＹ方向連結板３６は、シリンダベッド４に対して略左右対称となる位置に設けられている。

ベースフレーム３２は、４本の締結ボルト４２により連結フレーム３３の取付け壁部に、高さ位置調節可能に固定されている。つまり、ベースフレーム３２に形成されたボルト挿通穴３２ｂは縦長に形成されているため、これら締結ボルト４２を緩めた場合、これら縦長のボルト挿通穴３２ｂを介して、ベースフレーム３２の連結フレーム３３に対する上下方向位置つまり回動フレーム３５の連結フレーム３３に対する上下方向位置が調整可能になっている。

図２〜図５に示すように、回動フレーム３５は、合成樹脂材料で円筒状に形成され、本体フレーム３１に３組のローラ部材４０によって回転可能に支持されている。回動フレーム３５の前部には、筒物を保持した円筒枠３８が着脱可能に装着される円筒枠装着部（図示略）が形成され、この円筒枠装着部の外周部には、回動フレーム３５の前端側部分に円筒枠３８を外嵌状に装着した際に、円筒枠３８に設けられた係合穴（図示略）に係合し、円筒枠３８を回動フレーム３５に一体的に連結する１対の係合ローラ４４が設けられている。

回動フレーム３５の後端部における外周面には、ワイヤ４６を導く環状のワイヤ案内溝（図示略）が形成されている。回動フレーム３５の外周面においてワイヤ案内溝の前側には、本体フレーム３１側の３組のローラ部材４０と左右１対の規制ブロック４１が係合する環状のローラ溝３５ｂ（図５参照）が形成されている。

次に、回動機構４５について説明する。
図２〜図５に示すように、回動機構４５は、Ｘ方向キャリッジ１６に連結された左右に細長い可動部材３４と、ワイヤ案内溝において回動フレーム３５に巻き付けられ且つその両端が可動部材３４の両端側部分に夫々連結されたワイヤ４６とを有する。

可動部材３４の後端部の左右両端部には２つの貫通穴３４ａと切り込み部３４ｂとが夫々形成され、Ｘ方向キャリッジ１６には前記２つの貫通穴３４ａに対応する位置に位置決めピン１６ａが形成され、切り込み部３４ｂに対応する位置にネジ穴１６ｂが形成されている。ここで、可動部材３４をＸ方向キャリッジ１６に取付ける際には、貫通穴３４ａに位置決めピン１６ａを係合させてから、切り込み部３４ｂとネジ穴１６ｂとが一致するので、ツマミ付きボルト（図示略）により可動部材３４をＸ方向キャリッジ１６に固定する。このようにして、可動部材３４がＸ方向キャリッジ１６に連結される。

可動部材３４の下側において、回動フレーム３５から左方へ延びるワイヤ４６の一端は、可動部材３４の左端部の上側に設けられたワイヤ連結部材（図示略）にビス５１で連結され、このワイヤ連結部材が左右方向位置調節可能に可動部材３４にビス（図示略）で固定されている。可動部材３４の下側において、回動フレーム３５から右方へ延びるワイヤ４６は、可動部材３４の右端部分の下側でビス５２で固定されている。

ここで、可動部材３４に対してワイヤ連結部材の左右位置を調整することで、ワイヤ４６の張力が調整できる。また、ワイヤ４６の長さ方向の略中央部には、小球（図示略）がかしめ加工により固定され、回動フレーム３５のワイヤ案内溝に形成された係合穴（図示略）が、この小球と係合している。このため、ワイヤ４６と回動フレーム３５とはスリップすることなく、ワイヤ４６の移動によって回動フレーム３５が回動する。

ここで、Ｘ方向キャリッジ１６が左右方向に移動駆動されると、可動部材３４がＸ方向キャリッジ１６と一体的に左右方向に移動する。このとき、可動部材３４の両端側部分に連結されたワイヤ４６の両端部も左右に移動するため、回動フレーム３５が正面視にて時計回り又は反時計回りに回動する。このように、Ｘ方向キャリッジ１６の左右方向の移動が回動フレーム３５の回転方向の回動に変換される。

図２〜図５に示すように、連結フレーム３３の取付け壁部の切欠き穴（図示略）の上側の部位には、所定幅に亙って上方に延びる突出壁部３３ｅが形成され、その突出壁部３３ｅの上端部を前方に折曲げた水平壁部３３ｆが形成されている。突出壁部３３ｅの左右方向中央部の後側には、側面視コ字状の取付け部材５７が上下移動可能に固定されている。取付け部材５７の下端部を前方に折曲げ形成された下壁には、ほぼブロック状の姿勢規制部材５８（図３参照）が取付けられ、この姿勢規制部材５８の下面がシリンダベッド４の上面に当接している。

ここで、キャリッジ１０に装着可能な刺繍枠として、複数種類の円筒枠３８だけでなく、複数種類の平枠（図示略）が予め準備されている。そこで、刺繍枠種類検出機構１３は、キャリッジ１０に装着された円筒枠３８や平枠の種類を検出するためのものである。ここでは、円筒枠３８の種類を検出する場合について説明する。

この刺繍枠種類検出機構１３は、可動部材３４に設けられた係合作動部３４ｃと、ポテンショメータ６１（図１３参照）と、ホールＩＣ６２（第２の検出手段）が接続された枠種センサ基板６５（信号変化手段）と、このホールＩＣ６２をホール効果によりスイッチとして作用させる円筒状のマグネット（磁石であり、被検出部）６３等を有する。

係合作動部３４ｃは、図２〜図４，図６に示すように、可動部材３４の左半部分の後端部に、可動部材３４の上面よりも高く且つ可動部材３４の後端よりも後側に突出するように門形状に設けられている。一方、Ｘ方向キャリッジ１６の左半部分のうちの係合作動部３４ｃに対応する位置には、回転型ポテンショメータ６１（第１の検出手段）が設けられている。このポテンショメータ６１の軸部に、前方に突出して係合作動部３４ｃに係合するアーム形状の検出子６１ａを有する。

検出子６１ａは、ポテンショメータ６１に装着された図示しない巻バネにより正面視にて軸部の周りを時計回りに付勢されている。このポテンショメータ６１は、軸部の周りを検出子６１ａが反時計回りに回動することで、ポテンショメータ６１に内蔵された可変抵抗の抵抗値が変化し、その抵抗値の変化若しくはその抵抗値の変化に伴う電圧値の変化を定常信号として後述する枠種センサ基板６５を通して制御装置７５に出力する。但し、図示外のストッパーピンにより、抵抗値が最小（即ち、０Ω）となる初期位置で検出子６１ａの時計回りへの回動を停止させるようになっている。

可動部材３４の左右方向ほぼ中央部の後端部に、保持部材３４ｄにより円筒状のマグネット６３が前後方向向きに保持されている。この場合、マグネット６３のＮ極が後方に向いている。そこで、図６，図９，図１０に示すように、Ｘ方向キャリッジ１６の右半部分のうちの保持部材３４ｄに対応する位置には、ホールＩＣ６２を有する小型基板６４が基板支持板６６の突出壁部６６ａに設けられている。この基板支持板６６はＸ方向キャリッジ１６に一体的に設けられている。そして、基板支持板６６には、後述する枠種センサ基板６５が設けられている。

そこで、図６〜図８に示すように、円筒枠装置３０をキャリッジ１０に装着した場合、即ち、前述したように、貫通穴３４ａに位置決めピン１６ａを係合させてからツマミ付きボルトにより可動部材３４がＸ方向キャリッジ１６に連結される。このとき、図１１−１に示すように、円筒枠３８が「枠種Ｂ」又は「枠種Ｆ」の場合、係合作動部３４ｃが可動部材３４よりもかなり高いため、係合作動部３４ｃで回動させる検出子６１ａの２点鎖線で示す基準位置に対する回転角度が少ないことから、ポテンショメータ６１から、例えば、約１．４Ｖが出力される。

但し、「枠種Ｂ」の円筒枠３８を有する円筒枠装置３０の可動部材３４には保持部材３４ｄは設けられているが、マグネット６３が埋設されていない。しかし、「枠種Ｂ」と同じ高さ位置の係合作動部３４ｃを有する「枠種Ｆ」の円筒枠３８を有する円筒枠装置３０の可動部材３４には、保持部材３４ｄの内部にマグネット６３が埋設されている。

図１１−２に示すように、円筒枠３８が「枠種Ｃ」又は「枠種Ｇ」の場合、係合作動部３４ｃがやや低いため、係合作動部３４ｃで回動させる検出子６１ａの基準位置に対する回転角度がやや多いことから、ポテンショメータ６１から、例えば、約２．１Ｖが出力される。但し、「枠種Ｃ」の円筒枠３８を有する円筒枠装置３０の可動部材３４には保持部材３４ｄは設けられているが、マグネット６３は設けられていない。「枠種Ｇ」の円筒枠３８を有する円筒枠装置３０の可動部材３４には、保持部材３４ｄの内部にマグネット６３が埋設されている。

図１１−３に示すように、円筒枠３８が「枠種Ｄ」又は「枠種Ｈ」の場合、係合作動部３４ｃが非常に低いため、係合作動部３４ｃで回動させる検出子６１ａの基準位置に対する回転角度が多いことから、ポテンショメータ６１から、例えば、約２．８Ｖが出力される。但し、「枠種Ｄ」の円筒枠３８を有する円筒枠装置３０の可動部材３４には保持部材３４ｄは設けられているが、マグネット６３は設けられていない。「枠種Ｈ」の円筒枠３８を有する円筒枠装置３０の可動部材３４には、保持部材３４ｄの内部にマグネット６３が埋設されている。

次に、枠種センサ基板６５について説明する。
図１２に示すように、この枠種センサ基板６５は、パルス信号発生部７０とセレクタ部７１を有する。パルス信号発生部７０には、ホールＩＣ６２からイネーブル信号を受けるＥＮＢ端子と、セレクタ部７１にセレクト信号を出力するＯＵＴ端子を有する。

セレクタ部７１は、パルス信号発生部７０のＯＵＴ端子からセレクト信号を受けるＳＥＬ端子と、ポテンショメータ６１から出力される定常信号が入力されるＩＮ１端子と、０Ｖが入力されるＩＮ２端子と、ＩＮ１端子とＩＮ２端子に印加される電圧のうちからセレクト信号により選択された枠種判定信号を出力するＯＵＴ端子を有する。

ところで、ホールＩＣ６２にマグネット６３が接近しない場合、つまり「枠種Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ」のように、保持部材３４ｄの内部にマグネット６３が埋設されていない場合には、ホールＩＣ６２からＥＮＢ端子に検出信号である「Ｌ信号」が供給される。しかし、ホールＩＣ６２にマグネット６３が接近した場合、つまり「枠種Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ」のように、保持部材３４ｄの内部にマグネット６３が埋設されている場合には、ホールＩＣ６２からＥＮＢ端子に検出信号である「Ｈ信号」が供給される。

そこで、パルス信号発生部７０は、図１４に示すように、ＥＮＢ端子にＬ信号を受けるとＬ信号をＯＵＴ端子に出力し、ＥＮＢ端子にＨ信号を受けるとＬ信号とＨ信号とを所定時間毎に交互に切り替えるパルス信号（周期ｔが１００ｍｓｅｃ）をＯＵＴ端子に出力する。それ故、セレクタ部７１は、図１５に示すように、ＳＥＬ端子にＬ信号を受けると、ＩＮ１端子に供給されるポテンショメータ６１からの定常信号をＯＵＴ端子から制御装置７５に出力し、ＳＥＬ端子にＨ信号を受けると、ＩＮ２端子に供給される０Ｖ信号をＯＵＴ端子から制御装置７５に出力する。

即ち、セレクタ部７１は、ＳＥＬ端子にＬ信号を受けると、図１７に示すように、アナログ電圧ＡＶを有する定常信号をＯＵＴ端子から制御装置７５に出力する一方、ＳＥＬ端子にＨ信号を受けると、図１８に示すように、アナログ電圧ＡＶを「Ｈ」レベルとし且つ０Ｖを「Ｌ」レベルとするパルス状の周期性信号（周期ｔ＝１００ｍｓｅｃ）を枠種判定信号としてＯＵＴ端子から制御装置７５に出力する。

次に、刺繍ミシンＭの制御系について、図１３のブロック図を参照して説明する。
刺繍ミシンＭの制御を司る制御装置７５は、ＣＰＵ７６とＲＯＭ７７とＲＡＭ７８及び電気的に書換え可能な不揮発性のフラッシュメモリ（Ｆ／Ｍ）７９とを含むマイクロコンピュータから構成されている。制御装置７５には、起動停止スイッチ８０と、ミシン主軸（図示略）の回転位置を検出するタイミング信号発生器８１と、枠種センサ基板６５と、ミシンモータ２３の為の駆動回路８５と、針棒変更モータ２２の為の駆動回路８６と、糸切断機構を駆動する糸切りモータ２７の為の駆動回路８７と、刺繍枠（円筒枠３８）を直交する２方向へ移動させるＸ軸駆動モータ１８とＹ軸駆動モータ１７の為の駆動回路８８，８９とが夫々接続されている。

ＲＯＭ７７には、刺繍縫製を実行する為にこれらモータ１７，１８，２２，２３，２７を制御する駆動制御プログラム、複数種類の縫製データ、後述する本願特有の枠種判定制御の制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ７８には、縫製に供する縫製データを記憶する縫製データメモリ、その他必要に応じて種々のメモリが設けられている。

フラッシュメモリ７９のテーブルメモリ７９ａには、図１６に示すように、枠種センサ基板６５から受信した枠種判定信号に基づいて、装着されている円筒枠３８の枠種を判定する枠種判定テーブルのデータが予め記憶されている。即ち、円筒枠３８や平枠をキャリッジ１０に装着したときに、前述したように、枠種センサ基板６５から制御装置７５に、アナログ電圧ＡＶ（0.7,1.4,2.1,2.8）を有する定常信号を受けたときの枠種（Ａ〜Ｄ）と、これらのアナログ電圧ＡＶを「Ｈ」レベルとし且つ０Ｖを「Ｌ」レベルとするパルス信号を受けたときの枠種(Ｅ〜Ｈ)とを対応させて記憶されている。

次に、多針式刺繍ミシンＭの制御装置７５により実行される枠種判定制御について、図１９のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）は各ステップである。
刺繍ミシンＭに電源が投入されるとこの制御が開始され、先ず、入力信号が「定常信号」であるのか「パルス信号（周期性信号）」であるのかを判定する為に、約１００ｍＳｅｃが経過するまで、４ｍＳｅｃ毎に、枠種センサ基板６５から出力される枠種判定信号が読み込まれる（Ｓ１１）。

次に、読み込んだ枠種判定信号に基づいて、信号レベルが周期的に変化しない場合には（Ｓ１２：No）、「定常信号」であると判定され（Ｓ１３）、この定常信号が有するアナログ電圧ＡＶが読み込まれる（Ｓ１４）。そして、Ｓ１３で求められた「定常信号」と、Ｓ１４で求められた「アナログ電圧ＡＶ」とに基づいて、図１６の枠種判定テーブルを参照して、「枠種」が決定され（Ｓ１５）、この制御を終了する。

一方、読み込んだ枠種判定信号の信号レベルが周期的に変化する場合であり（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、その周期ｔが８０ｍｓｅｃより長く且つ１２０ｍｓｅｃよりも短い場合であり（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、しかもＬ信号が０．３Ｖ以下の場合には（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、周期ｔが「１００ｍｓｅｃ」であり且つＬ信号が「０Ｖ」のパルス信号と判定される（Ｓ１８）。そして、Ｈ信号の「Ｈ」レベル電圧が読込まれ（Ｓ１４）、Ｓ１５において「枠種」が決定される（Ｓ１５）。

例えば、図１１−１に示すように、枠種Ｂの円筒枠３８がキャリッジ１０に装着された場合、この枠種Ｂの円筒枠３８にはマグネット６３を有していないので、ホールＩＣ６２からパルス信号発生部７０のＥＮＢ端子にＬ信号が供給されると、パルス信号発生部７０はＯＵＴ端子からＬ信号を出力する。それ故、セレクタ部７１は、ＳＥＬ端子に受けたＬ信号に基づいて、ポテンショメータ６１からＩＮ１端子に供給されるアナログ電圧「１．４Ｖ」を有する定常信号がＯＵＴ端子から制御装置７５に出力される。

そこで、制御装置７５において、枠種判定テーブルに基づいて、アナログ電圧が「１．４Ｖ」である「定常信号」の組合せから、「枠種Ｂ」が決定される。一方、マグネット６３を有する枠種Ｆの円筒枠３８がキャリッジ１０に装着された場合、ホールＩＣ６２からパルス信号発生部７０にＨ信号が供給されるので、パルス信号発生部７０はＯＵＴ端子からパルス信号を出力し、セレクタ部７１は０Ｖとアナログ電圧「１．４Ｖ」とを５０ｍｓｅｃ毎に連続させたパルス信号を制御装置７５に出力するので、制御装置７５において、アナログ電圧が「１．４Ｖ」である「パルス信号」の組合せから、「枠種Ｆ」が決定される。

このように、枠種センサ基板６５から定常信号が出力される場合であっても、その定常信号の信号レベルの違いにより円筒枠３８の種類を判別できるのに加えて、定常信号を周期性信号に変化させて出力される場合には、周期性信号の周期が一定であっても、周期性信号の「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いにより円筒枠３８の種類を判別することができる。

また、ポテンショメータ６１、ホールＩＣ６２及び枠種センサ基板６５は、キャリッジ１０に設けられているので、最終的に枠種センサ基板６５から刺繍ミシンＭの制御装置７５に出力する定常信号又は周期性信号のための配線コードの本数を１本にできる。それ故、キャリッジ１０から制御装置７５に配線する配線本数を極力少なくすることができ、簡単且つ安価な構成でできる。

また、ホールＩＣ６２は、円筒枠３８に設けられる被検出部であるマグネット６３から発生する磁気を検出する磁気センサであるので、円筒枠３８をキャリッジ１０へ装着させた装着位置にバラツキがあった場合でも、検出精度に影響を受けることなく、円筒枠３８の種類を正確に且つ確実に判別することができる。

磁気センサであるホールＩＣ６２は、光学センサのように糸や加工布の埃により検出精度が低下するようなことなく、長期に亙って安定した検出精度を保証することができる。

更に、枠種センサ基板６５は、定常信号を周期性信号に変化させるためのパルス信号発生部７０を有するので、このパルス信号発生部７０により定常信号から周期性信号への変化を簡単に且つ確実に行なうことができる。このように、ホールＩＣ６２と枠種センサ基板６５とを追加的に設けるだけの簡単な構成により、円筒枠３８の判別可能な種類を格段に増やすことができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１）図２０に示すように、枠種センサ基板６５Ａの内部構成を部分的に変更し、パルス信号発生部７０ＡはＥＮＢ端子と、ＳＥＬ端子と、ＯＵＴ端子とを有し、セレクタ部７１ＡはＳＥＬ１，ＳＥＬ２端子と、ＩＮ１〜ＩＮ３端子を有する。更に、補助ホールＩＣ６２Ｂが追加して設けられ、この補助ホールＩＣ６２Ｂは、補助マグネット６３Ｂが接近しない場合、「Ｌ信号」をＳＥＬ２端子に供給する一方、補助マグネット６３Ｂが接近する場合、「Ｈ信号」をＳＥＬ２端子に供給する。

ところで、図２１に示すように、ホールＩＣ６２Ａにマグネット６３Ａが接近しない場合、ホールＩＣ６２ＡのＳ端子とＮ端子から夫々「Ｌ信号」が出力される。しかし、ホールＩＣ６２Ａにマグネット６３ＡのＮ極が接近した場合、Ｓ端子はＬ信号且つＮ端子はＨ信号を出力し、ホールＩＣ６２Ａにマグネット６３ＡのＳ極が接近した場合、Ｓ端子はＨ信号且つＮ端子はＬ信号を出力する。

そこで、パルス信号発生部７０Ａは、図２２に示すように、ゲート回路６８からＥＮＢ端子にＬ信号且つＳＥＬ端子端子にＬ信号を受けると、ＯＵＴ端子にＬ信号を出力し、ゲート回路６８からＥＮＢ端子にＨ信号且つＳＥＬ端子端子にＬ信号を受けると、Ｌ信号とＨ信号とを所定時間毎に交互に切り替えるパルス信号（周期ｔが１００ｍｓｅｃ）をＯＵＴ端子に出力し、ゲート回路６８からＥＮＢ端子にＨ信号且つＳＥＬ端子にＨ信号を受けると、Ｌ信号とＨ信号とを所定時間毎に交互に切り替えるパルス信号（周期ｔが２００ｍｓｅｃ）をＯＵＴ端子に出力する。

それ故、セレクタ部７１Ａにおいては、図２３に示すように、ＯＵＴ端子から各種の枠種判定信号を出力する。即ち、ＳＥＬ２端子にＬ信号且つＳＥＬ１端子にＬ信号を受けると、ＩＮ１端子に供給される定常信号がＯＵＴ端子から制御装置７５に出力され、ＳＥＬ２端子にＬ信号且つＳＥＬ１端子にＨ信号を受けると、ＩＮ２端子に供給される０Ｖ信号がＯＵＴ端子から制御装置７５に出力される。

更に、ＳＥＬ２端子にＨ信号且つＳＥＬ１端子にＬ信号を受けると、ＩＮ１端子に供給される定常信号がＯＵＴ端子から制御装置７５に出力され、ＳＥＬ２端子にＨ信号且つＳＥＬ１端子にＨ信号を受けると、ＩＮ３端子に供給される３．３Ｖ信号がＯＵＴ端子から制御装置７５に出力される。

即ち、セレクタ部７１Ａは、ＳＥＬ２端子とＳＥＬ１端子に夫々Ｌ信号を受けると、図１７に示すように、アナログ電圧ＡＶを有する定常信号をＯＵＴ端子から制御装置７５に出力する。一方、セレクタ部７１Ａは、ＳＥＬ１端子にＬ信号を受けると、アナログ電圧ＡＶを「Ｈ」レベルとし、しかもＳＥＬ１端子にＨ信号を受けたときにＳＥＬ２端子がＬ信号のときには、０Ｖに落としたパルス信号を、マグネット６３の向きに応じて周期ｔを１００ｍｓｃ又は２００ｍｓｅｃとして出力する。

更に、セレクタ部７１Ａは、ＳＥＬ１端子にＬ信号を受けると、アナログ電圧ＡＶを「Ｈ」レベルとし、しかもＳＥＬ１端子にＨ信号を受けたときにＳＥＬ２端子がＨ信号のときには、３．３Ｖに上げたパルス信号を、マグネット６３の向きに応じて周期ｔを１００ｍｓｃ又は２００ｍｓｅｃとして出力する。

そこで、この場合、フラッシュメモリ７９のテーブルメモリには、図２４に示すように、キャリッジ１０に装着された円筒枠３８の枠種を受信した枠種判定信号に基づいて判定する枠種判定テーブルのデータが予め記憶されている。

即ち、円筒枠３８や平枠がキャリッジ１０に装着されたときに、前述したように、枠種センサ基板６５Ａから制御装置７５に、アナログ電圧ＡＶ（0.7,1.4,2.1,2.8）を有する定常信号を受けたときの枠種（Ａ〜Ｄ）と、アナログ電圧ＡＶを「Ｈ」レベルとし且つ周期的(周期ｔ１＝１００ｍｓｅｃ又はＴ２＝２００ｍｓｅｃ)に０Ｖに下げるパルス信号（図１８，図２６参照）を受けたときと、アナログ電圧ＡＶを「Ｈ」レベルとし且つ周期的(周期ｔ１＝１００ｍｓｅｃ又はＴ２＝２００ｍｓｅｃ)に３．３Ｖに上げるパルス信号（図２５，図２７参照）を受けたときの枠種「Ｅ〜Ｔ」とを対応させて記憶されている。

次に、多針式刺繍ミシンＭの制御装置７５により実行される枠種判定制御について、図２８のフローチャートに基づいて説明する。
刺繍ミシンＭに電源が投入されるとこの制御が開始され、先ず、入力信号が「定常信号」であるのか「パルス信号」であるのかを判定する為に、約２００ｍＳｅｃが経過するまで、４ｍＳｅｃ毎に、枠種センサ基板６５から出力される枠種判定信号が読み込まれる（Ｓ２１）。

次に、読み込んだ枠種判定信号に基づいて、信号レベルが周期的に変化しない場合には（Ｓ２２：No）、「定常信号」であると判定され（Ｓ２３）、この定常信号が有するアナログ電圧ＡＶが読み込まれる（Ｓ２４）。そして、Ｓ２３で求められた「定常信号」と、Ｓ２４で求められた「アナログ電圧ＡＶ」とに基づいて、図２４の枠種判定テーブルを参照して、「枠種」が決定され（Ｓ２５）、この制御を終了する。

一方、読み込んだ枠種判定信号の信号レベルが周期的に変化する場合であり（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その周期ｔが８０ｍｓｅｃより長く且つ１２０ｍｓｅｃよりも短い場合であり（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、しかもＬ信号が０．３Ｖ以下の場合には（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、周期ｔが「１００ｍｓｅｃ」であり且つＬ信号が「０Ｖ」のパルス信号と判定される（Ｓ３５）。そして、Ｈ信号の「Ｈ」レベル電圧が読込まれ（Ｓ２４）、Ｓ２５において「枠種」が決定される。

次に、読み込んだ枠種判定信号の信号レベルが周期的に変化する場合であり（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その周期ｔが８０ｍｓｅｃより長く且つ１２０ｍｓｅｃよりも短い場合であり（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、Ｈ信号が３．０Ｖ以上の場合には（Ｓ３１：No、Ｓ３２：Ｙｅｓ）、周期ｔが「１００ｍｓｅｃ」であり且つＨ信号が「３．３Ｖ」のパルス信号と判定される（Ｓ３３）。そして、Ｈ信号の「Ｈ」レベル電圧が読込まれ（Ｓ２４）、Ｓ２５において「枠種」が決定される。

次に、読み込んだ枠種判定信号の信号レベルが周期的に変化する場合であり（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その周期ｔが１６０ｍｓｅｃより長く且つ２４０ｍｓｅｃよりも短い場合であり（Ｓ２６：No、Ｓ２７：Ｙｅｓ）、Ｌ信号が０．３Ｖ以下の場合には（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、周期ｔが「２００ｍｓｅｃ」であり且つＨ信号が「０Ｖ」のパルス信号と判定される（Ｓ３４）。そして、Ｈ信号の「Ｈ」レベル電圧が読込まれ（Ｓ２４）、Ｓ２５において「枠種」が決定される。

次に、読み込んだ枠種判定信号の信号レベルが周期的に変化する場合であり（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その周期ｔが１６０ｍｓｅｃより長く且つ２４０ｍｓｅｃよりも短い場合であり（Ｓ２６：No、Ｓ２７：Ｙｅｓ）、Ｈ信号が３．０Ｖ以上の場合には（Ｓ２８：No、Ｓ２９：Ｙｅｓ）、周期ｔが「２００ｍｓｅｃ」であり且つＨ信号が「３．３Ｖ」のパルス信号と判定される（Ｓ３０）。そして、Ｈ信号の「Ｈ」レベル電圧が読込まれ（Ｓ２４）、Ｓ２５において「枠種」が決定される。

このように、パルス信号（周期性信号）は、その周期と信号電圧の少なくとも一方を変化させた信号で構成されたので、周期と信号電圧の少なくとも一方を変化させるだけで、円筒枠３８の種類を多種類に亙って確実に判定することができる。

更に、周期性信号の周期を変化させるようにする場合でも、「Ｈ」レベル電圧又は「Ｌ」レベル電圧の違いと組合せることにより、円筒枠３８の種類を多種類に亙って判別することができる。

２）この実施例においては、円筒枠３８について説明したが、平枠についても同様に、キャリッジ１０に装着する装着部に、マグネット６３を設ける平枠と、マグネット６３を設けない平枠を準備さえすれば、同様にして、キャリッジ１０に装着された複数種類の平枠を判別することができる。

３）定常信号に有するアナログ電圧ＡＶは、４種類（０．７Ｖ，１．４Ｖ，２．１Ｖ，２Ｖ．８Ｖ）に限られるものではなく、ポテンショメータ６１の電圧出力特性や刺繍枠の種類の数に応じて、適宜変更するようにしてもよい。

４）本実施例における刺繍枠検出機構１３は、ポテンショメータ６１と磁気センサとしてホールＩＣ６２を採用しているが、ポテンショメータ６１の代わりにエンコーダ等を採用してもよい。また、磁気センサの代わりに近接スイッチ等を採用してもよい。

本発明の実施例に係る刺繍縫製可能なミシンの斜視図である。 円筒枠装置の斜視図である。 円筒枠装置の正面図である。 円筒枠装置の平面図である。 円筒枠装置の側面図である。 キャリッジに装着した図２相当図である。 キャリッジに装着した図４相当図である。 キャリッジに装着した図５相当図である。 ホールＩＣを有する小型基板と枠種センサ基板とが設けられた基板支持板の斜視図である。 ホールＩＣを有する小型基板と枠種センサ基板とが設けられた基板支持板の背面図である。 図３の部分拡大正面図である。 図３の部分拡大正面図である。 図３の部分拡大正面図である。 刺繍枠種類検出のための制御系のブロック図である。 多針式の刺繍縫製可能なミシンの制御系のブロック図である。 パルス信号発生部の真理値を説明する図表である。 セレクタ部の真理値を説明する図表である。 枠判定テーブルの設定値を説明する図表である。 アナログ電圧を有する定常信号波形である。 アナログ電圧を有するパルス信号波形（ｔ＝１００ｍｓｅｃ）である。 枠種判定制御のフローチャートである。 変更形態に係る図１２相当図である。 ホールＩＣの真理値を説明する図表である。 パルス信号発生部の真理値を説明する図表である。 セレクタ部の真理値を説明する図表である。 枠種判定テーブルの設定値を説明する図表である。 アナログ電圧を有するパルス信号波形（ｔ＝１００ｍｓｅｃ）である。 アナログ電圧を有するパルス信号波形（ｔ＝２００ｍｓｅｃ）である。 アナログ電圧を有するパルス信号波形（ｔ＝２００ｍｓｅｃ）である。 枠種判定制御のフローチャートである。

符号の説明

Ｍ 刺繍縫製可能なミシン
１０ キャリッジ
１１ キャリッジ移送機構
３８ 円筒枠
６１ ポテンショメータ
６２ ホールＩＣ（磁気センサ）
６２Ａ ホールＩＣ（磁気センサ）
６２Ｂ 補助ホールＩＣ
６３ マグネット
６３Ａ マグネット
６３Ｂ 補助マグネット
６５ 枠種センサ基板
７０ パルス信号発生部
７０Ａ パルス信号発生部
７１ セレクタ部
７１Ａ セレクタ部
７５ 制御装置

Claims (5)

1. 刺繍縫製に供する加工布を保持する複数種類の刺繍枠と、これら複数種類の刺繍枠が択一的に着脱可能に装着されるキャリッジと、このキャリッジを直交する２方向へ独立に移動させる移送機構と、前記キャリッジに装着された前記刺繍枠の種類に対応する定常信号を出力する第１の検出手段とを備えた刺繍縫製可能なミシンにおいて、
   前記刺繍枠に設けられる被検出部の有無に応じた検出信号を出力可能な第２の検出手段と、
   前記第２の検出手段から出力される検出信号に応じて、前記第１の検出手段から出力される前記定常信号を周期性信号に変化させる信号変化手段と、
   を備えたことを特徴とする刺繍縫製可能なミシン。
2. 前記第１の検出手段、前記第２の検出手段及び前記信号変化手段は、前記キャリッジに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の刺繍縫製可能なミシン。
3. 前記第２の検出手段は、前記刺繍枠に設けられる被検出部である磁石から発生する磁気を検出する磁気センサを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の刺繍縫製可能なミシン。
4. 前記信号変化手段は、前記定常信号を前記周期性信号に変化させるためのパルス信号発生部を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の刺繍縫製可能なミシン。
5. 前記周期性信号は、発振周期と信号電圧の少なくとも一方を変化させた信号であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の刺繍縫製可能なミシン。