JP2009011554A - Sewing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ミシンモータによりミシン主軸を介して上下駆動される針棒の下端部に、加工布にマークや線を描くことが可能なペン機構を設け、針棒の上下動によりペン機構を上下移動させるようにしたミシンに関する。 In the present invention, a pen mechanism capable of drawing a mark or a line on a work cloth is provided at the lower end of a needle bar that is driven up and down by a sewing machine motor via a main spindle, and the pen mechanism is moved up and down by the vertical movement of the needle bar. The sewing machine is designed to be moved.
従来、本縫いミシン等の電子ミシンは、下端に縫針を着脱可能に装着した針棒と、この針棒をミシン主軸を介して上下駆動するミシンモータ等を有し、針棒の上下動により回転釜と協働して、縫針からの上糸と回転釜からの下糸とを交絡させて縫目が形成される。ところで、針棒の下端部に、縫針に代えて、加工布にマークや線を描くことが可能なペン機構を装着し、針棒を、例えば最上位置に保持した状態で、針棒を針振り動作することにより、布送りにより移動する加工布や白紙にペン部材で線を引いたり、文字を書いたりするようにしたペン機構が種々提案されている。 Conventionally, an electronic sewing machine such as a lockstitch sewing machine has a needle bar with a sewing needle detachably attached to the lower end and a sewing machine motor that drives the needle bar up and down via the main spindle of the sewing machine. In cooperation with the hook, the upper thread from the sewing needle and the lower thread from the rotary hook are entangled to form a seam. By the way, instead of the sewing needle, a pen mechanism capable of drawing marks and lines on the work cloth is attached to the lower end of the needle bar, and the needle bar is swung with the needle bar held at the uppermost position, for example. Various pen mechanisms have been proposed in which a line is drawn by a pen member or a character is written on a work cloth or white paper that is moved by cloth feeding.
例えば、特許文献1に記載のミシンのペン書き装置は、モード切換え用の操作部を操作して描写モードに切換えると、ミシン主軸が回転して最上位置に達したときにクラッチがOFFされるので、針棒の下端部から縫針を取外してペン書き装置を取付けるようにしてある。この場合、ペン書き装置に有するペンには、板バネのバネ力により筆圧が作用しているので、このペン書き装置により針板の上側に載置した紙に文字や模様を描ける一方、ソレノイドを作動させて、このプランジャーによりペン書き装置を所定距離だけ持ち上げるようにして、文字や模様を描けないようにしてある。
特許文献1に記載のミシンのペン書き装置においては、ソレノイドを作動させてペン書き装置を所定距離だけ持ち上げる、即ち、ペン書き装置の持ち上げ距離が、ソレノイドに通電したときのプランジャーの動作距離に制限されているため、例えば、2〜5mm等の厚い布厚を有する生地の場合には、この布厚はペン書き装置の上げ代以上であるため、線や模様を描くことが到底できないという問題がある。 In the pen writing device of the sewing machine described in Patent Document 1, the solenoid is operated to lift the pen writing device by a predetermined distance, that is, the lifting distance of the pen writing device is the operating distance of the plunger when the solenoid is energized. For example, in the case of a cloth having a thick cloth thickness of 2 to 5 mm, for example, in the case of a cloth having a thick cloth thickness of 2 to 5 mm or the like, the cloth thickness is more than the raising cost of the pen writing device, so that it is impossible to draw lines and patterns There is.
また、針棒の下端部に、縫針に代えて大きな箱状のペン書き装置を装着するので、針板上に布地や白紙を載置する準備作業の邪魔になるという問題がある。更に、描写モードに切換えると、ミシン主軸と駆動側とはクラッチにより切り離されて、針棒はフリー状態であるので、針棒の高さ位置が変動し易く、ペンと布地や白紙との接触度合い、つまり筆圧が変化し、ペン書きされた線や模様の線幅が均一にならないこと、等の問題がある。 In addition, since a large box-shaped pen writing device is attached to the lower end of the needle bar in place of the sewing needle, there is a problem in that it interferes with the preparation work for placing fabric or white paper on the needle plate. Further, when the mode is switched to the drawing mode, the sewing machine main shaft and the driving side are separated by the clutch, and the needle bar is in a free state, so the height position of the needle bar is likely to fluctuate, and the degree of contact between the pen and the cloth or white paper That is, there is a problem that the writing pressure changes, and the line width and the line width of the pattern written by the pen are not uniform.
本発明の目的は、ペン機構を装着した針棒の高さをミシンモータにより上下に移動できること、しかもペン機構の使用時における針棒の上下動を阻止でき、マークや線を綺麗に描くことができるようにすることである。 The object of the present invention is that the height of the needle bar equipped with the pen mechanism can be moved up and down by a sewing machine motor, and the needle bar can be prevented from moving up and down when the pen mechanism is used, and the marks and lines can be drawn clearly. Is to be able to do it.
請求項1のミシンは、ミシンモータによりミシン主軸を介して上下駆動される針棒を備えたミシンにおいて、ミシン主軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、針棒の下端部に装着され、加工布にマークや線を描くペン機構と、針棒の高さ位置を、ペン機構による加工布へ描くことが可能な下降位置と、描くことが不可能な上昇位置とに切換えるように、ミシンモータを制御する制御手段と、針棒を下降位置と上昇位置とに位置決めした状態においてミシン主軸の回転を阻止する回転阻止手段とを備えたものである。 The sewing machine according to claim 1 is equipped with a rotational position detecting means for detecting a rotational position of the sewing machine main shaft and a lower end portion of the needle bar in a sewing machine including a needle bar that is driven up and down by a sewing machine motor through the sewing machine main shaft. The sewing machine is designed so that the pen mechanism that draws marks and lines on the work cloth and the height position of the needle bar can be switched between the lowered position where the pen mechanism can be drawn on the work cloth and the raised position where it cannot be drawn. Control means for controlling the motor and rotation preventing means for preventing rotation of the sewing machine main shaft in a state where the needle bar is positioned at the lowered position and the raised position.
ミシンモータの駆動によりミシン主軸が回転するので、ペン機構を下端部に有する針棒が上下駆動される。ミシン主軸が回転されると、ミシン主軸の回転位置が回転位置検出手段により検出される。制御手段はミシン主軸の回転位置に基づいてミシンモータを制御するので、針棒は、ペン機構を使用可能な下降位置に切換えられる一方、ペン機構の使用を中止するに際してペン機構の使用不可能な上昇位置に切換えられる。 Since the sewing machine spindle is rotated by driving the sewing machine motor, the needle bar having the pen mechanism at the lower end is driven up and down. When the sewing machine main shaft is rotated, the rotation position of the sewing machine main shaft is detected by the rotation position detecting means. Since the control means controls the sewing machine motor based on the rotational position of the sewing machine spindle, the needle bar can be switched to a lowered position where the pen mechanism can be used, while the pen mechanism cannot be used when the use of the pen mechanism is stopped. Switched to the raised position.
針棒が下降位置に切換えられたとき、ミシン主軸の回転は回転阻止手段により阻止される。それ故、ペン機構に有するペン部材によりマークや線は、均一な太さで安定して綺麗に描かれる。また、針棒が上昇位置に切換えられたときにも、ミシン主軸の回転は回転阻止手段により阻止される。それ故、針棒が上昇位置に保持され、不用意にマークや線が描かれることがない。 When the needle bar is switched to the lowered position, the rotation of the sewing machine main shaft is blocked by the rotation blocking means. Therefore, marks and lines are drawn stably and uniformly with a uniform thickness by the pen member included in the pen mechanism. Also, when the needle bar is switched to the raised position, the rotation of the sewing machine spindle is blocked by the rotation blocking means. Therefore, the needle bar is held in the raised position, so that marks and lines are not inadvertently drawn.
請求項2のミシンは、請求項1において、前記加工布の布厚を設定する布厚設定手段と、この布厚設定手段により設定された布厚を用いて針棒の下降位置を決定する第1決定手段を設けたものである。 A sewing machine according to a second aspect is the sewing machine according to the first aspect, wherein the cloth thickness setting means for setting the cloth thickness of the work cloth and the lowering position of the needle bar are determined using the cloth thickness set by the cloth thickness setting means. 1 determining means is provided.
請求項3のミシンは、請求項2において、前記ペン機構のペン部材のペン先を加工布の表面から上方へ離隔させる離隔距離を設定する離隔距離設定手段と、この離隔距離設定手段により設定された離隔距離を用いて加工布の表面から前記離隔距離だけ上昇させた空送り用上昇位置を決定する第2決定手段を設けたものである。 The sewing machine of claim 3 is set by the separation distance setting means for setting the separation distance for separating the pen tip of the pen member of the pen mechanism upward from the surface of the work cloth, and the separation distance setting means in claim 2. The second determining means is provided for determining the position for raising the idle feed that is raised from the surface of the work cloth by the separation distance using the separation distance.
請求項4のミシンは、請求項1において、前記回転阻止手段は、ミシン主軸に固定されテーパ状の係合穴を有するロック板と、電気式アクチュエータにより係合穴に係合するロックピンとを有するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the sewing machine according to the first aspect, wherein the rotation preventing means includes a lock plate fixed to the main spindle of the sewing machine and having a tapered engagement hole, and a lock pin engaged with the engagement hole by an electric actuator. Is.
請求項5のミシンは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記ペン機構は、ペン部材を下方へ付勢するバネ部材を内部に設けたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the sewing machine according to any one of the first to fourth aspects, the pen mechanism includes a spring member that urges the pen member downward.
請求項1の発明によれば、ミシンモータによりミシン主軸を介して上下駆動される針棒を備えたミシンにおいて、回転位置検出手段と、ペン機構と、ミシンモータを制御する制御手段と、回転阻止手段とを備えたので、制御手段によるミシンモータの制御により、針棒の高さ位置を、ペン機構を使用可能な下降位置に切換えることができる一方、ペン機構の使用を中止するに際してペン機構の使用不可能な上昇位置に切換えることができる。 According to the first aspect of the present invention, in a sewing machine provided with a needle bar that is driven up and down by a sewing machine motor via a sewing machine main shaft, a rotational position detecting means, a pen mechanism, a control means for controlling the sewing machine motor, and rotation prevention The height position of the needle bar can be switched to a lowered position where the pen mechanism can be used by controlling the sewing machine motor by the control means. On the other hand, when the use of the pen mechanism is stopped, It is possible to switch to an unusable lift position.
針棒が下降位置に切換えられたとき、ミシン主軸の回転が阻止されるので、ペン機構によりマークや線を均一な太さで綺麗に描くことができる。針棒が上昇位置に切換えられたときにも、ミシン主軸の回転が阻止されるので、針棒が上昇位置に保持され、不用意に線等を描くことを確実に防止することができる。しかも、針棒の下端部に小型のペン機構を装着するだけなので、針板上に布地や白紙を載置する準備作業の障害とならない。 When the needle bar is switched to the lowered position, the rotation of the main spindle of the sewing machine is prevented, so that marks and lines can be drawn neatly with a uniform thickness by the pen mechanism. Even when the needle bar is switched to the raised position, the rotation of the main spindle of the sewing machine is prevented, so that the needle bar is held at the raised position, and it is possible to reliably prevent inadvertent drawing of a line or the like. In addition, since only a small pen mechanism is attached to the lower end of the needle bar, there is no obstacle to the preparation work for placing the fabric or white paper on the needle plate.
請求項2の発明によれば、前記加工布の布厚を設定する布厚設定手段と、この布厚設定手段により設定された布厚を用いて針棒の下降位置を決定する第1決定手段を設けたので、ペン機構の下降位置は、加工布の布厚を加味した、加工布に最適な高さ位置に決定されるため、加工布の布厚に関係なく、マークや線を綺麗に描くことができる。その他請求項1と同様の効果を奏する。 According to invention of Claim 2, the cloth thickness setting means which sets the cloth thickness of the said work cloth, and the 1st determination means which determines the descent position of a needle bar using the cloth thickness set by this cloth thickness setting means Because the pen mechanism descends to the optimum height for the work cloth, taking into account the work cloth thickness, the marks and lines are clean regardless of the work cloth thickness. I can draw. Other effects similar to those of the first aspect are obtained.
請求項3の発明によれば、前記ペン機構のペン部材のペン先を加工布の表面から上方へ離隔させる離隔距離を設定する離隔距離設定手段と、この離隔距離設定手段により設定された離隔距離を用いて加工布の表面から前記離隔距離だけ上昇させた空送り用上昇位置を決定する第2決定手段を設けたので、ペン機構を空送りするに際して、針棒をこの決定された空送り用上昇位置まで上昇させることにより、ペン機構によりマークや線を描くことを確実に不可能にさせることができる。 According to the invention of claim 3, the separation distance setting means for setting the separation distance for separating the pen tip of the pen member of the pen mechanism upward from the surface of the work cloth, and the separation distance set by the separation distance setting means Since the second determining means for determining the ascending position for feeding that is raised from the surface of the work cloth by the separation distance is provided, the needle bar is used for the determined idling when the pen mechanism is fed. By raising to the raised position, it is possible to reliably make it impossible to draw marks and lines by the pen mechanism.
この場合、離隔距離は、加工布の表面から数ミリだけ上方へ離隔する短い距離が望ましい。この場合には、針棒の下降位置から空送り用上昇位置への上昇移動を、短時間に、つまり迅速に実現することができる。その他請求項2と同様の効果を奏する。 In this case, the separation distance is desirably a short distance that is separated upward by several millimeters from the surface of the work cloth. In this case, the ascending movement of the needle bar from the descending position to the ascending feed raising position can be realized in a short time, that is, quickly. Other effects similar to those of the second aspect are achieved.
請求項4の発明によれば、前記回転阻止手段は、ミシン主軸に固定されテーパ状の係合穴を有するロック板と、電気式アクチュエータにより係合穴に係合するロックピンとを有するので、電気式アクチュエータを作動させることにより、ロックピンをロック板の係合穴にテーパを介して確実に且つ容易に係合させることができ、ミシン主軸の回転阻止を確実なものにできる。その他請求項1と同様の効果を奏する。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、前記ペン機構は、ペン部材を下方へ付勢するバネ部材を内部に設けたので、マークや線を描く途中で加工布の布厚が微妙に変化する場合でも、バネ部材によりペン部材を布厚変化に確実に追従させることができ、マークや線を均一な太さで綺麗に描くことができる。その他請求項1〜4の何れかと同様の効果を奏する。
According to the invention of
本実施例の模様縫いミシンは、針棒の下端部のチャック部に、縫針工具に代えてペン工具を装着し、ミシンモータを駆動して針棒を介してペン工具を上下移動させる一方、ペン工具の高さ位置を加工布の布厚に応じて調節でき、布厚が変化しても、加工布にマークや線等を綺麗に描くことができるようにしてある。 In the pattern sewing machine of this embodiment, a pen tool is attached to the chuck portion at the lower end of the needle bar instead of the sewing needle tool, and the pen tool is moved up and down via the needle bar by driving the sewing machine motor. The height position of the tool can be adjusted according to the cloth thickness of the work cloth, so that even if the cloth thickness changes, marks, lines, etc. can be clearly drawn on the work cloth.
図1に示すように、模様縫いミシン1は、作業台として機能するミシンテーブル2と、このミシンテーブル2上に装備されたミシン本体3と、ミシンテーブル2上に立設された操作パネル9を有している。ミシン本体3は、ベッド部4と脚柱部5とアーム部6とを有している。
As shown in FIG. 1, a pattern sewing machine 1 includes a sewing machine table 2 that functions as a work table, a sewing machine body 3 that is mounted on the sewing machine table 2, and an
ベッド部4には、加工布Wを保持しながら直交するX方向(左右方向)とY方向(前後方向)へ独立に布送りする布送り機構8に加えて、縫針と協働して縫目を形成する垂直全回転釜(図示略)とが設けられている。
In addition to the
ミシンテーブル2の上側に操作パネル9が設置されている。この操作パネル9は、加工布の布厚を設定したり、後述するペン工具20のペン部材22のペン先を加工布の正面から上方へ離隔させる離隔距離を設定可能であり、液晶ディスプレイ9aと、テンキー9bと、各種の操作スイッチを有するスイッチ類9c等が設けられている。
An
布送り機構8は、図示しないX方向駆動機構及びY方向駆動機構と、これらの駆動機構により直交する2つ方向へ独立に移動駆動される布保持板13と、布押え部材14等を有している。布保持板13はベッド部4の上面で加工布Wを載置する板部材であり、X方向駆動機構でX方向に移動され、Y方向駆動機構でY方向に移動される。
The
X方向駆動機構は、X軸駆動モータ47(図9参照)と、X軸駆動モータ47の回転を、その出力軸に固定された円筒螺旋カム(図示略)を介して布保持板13のX方向送りに変換する機構(図示略)とを有する。Y方向駆動機構は、Y軸駆動モータ48(図9参照)と、Y軸駆動モータ48の回転を、その出力軸に固定された円筒螺旋カム(図示略)を介して布保持板13のY方向送りに変換する機構(図示略)とを有する。
The X-direction drive mechanism is configured to rotate the X-axis drive motor 47 (see FIG. 9) and the rotation of the
布押え部材14は図示外のヒンジ機構により布保持板13に上下揺動可能に支持されている。布保持板13上にセットした加工布Wを布押え部材14で上側から押圧保持した状態で、縫針工具(図示略)を針棒7と共に上下に往復駆動させている。同時に、両駆動モータ47,48により布保持板13をX方向とY方向とに独立に移動駆動して、X方向とY方向の2方向の位置を制御することで、パターン縫製データに応じたパターン模様を加工布Wに自動的に縫製するようになっている。
The
アーム部6には、前後方向向きにミシン主軸15が配設されるとともに、針棒7と天秤(図示略)が夫々設けられ、ミシン主軸15の回転により針棒7を上下駆動する針棒上下駆動機構7A(図6参照)と、天秤を上下駆動する天秤上下駆動機構(図示略)が設けられている。
The
図1に示すように、ミシンテーブル3の下側に、ミシンモータ46が配設され、制御ボックス10が設けられている。この制御ボックス10には、後述する縫製制御装置40が内蔵されている。ミシンテーブル2の下側には、縫製動作の開始/停止を指示するペダル型の起動スイッチ11が配設されている。
As shown in FIG. 1, a
針棒7の下端部には、図2に示すチャック部17が設けられており、このチャック部17に、縫針を工具本体として装着した縫針工具が着脱可能に装着でき、この縫針工具に代えて後述するペン工具20が装着可能になっている。そこで、先ず、チャック部17に着脱可能なペン工具20(ペン機構)について説明する。
A
図3,図4に示すように、ペン工具20は、ペンホルダ21と、このペンホルダ21内に収容されたペン部材22と、インク含浸体23と、バネ部材24と、ペン受けカラー25と、キャップ26等を有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ペンホルダ21はぼぼ円筒状であり、上端部分の係合軸部21aと、この係合軸部21aの下端から下方へ連なる第1環状テーパ面21bと、この第1環状テーパ面21bの下端から下方へ連なる第2環状テーパ面21cと、この第2環状テーパ面21cの下側の環状V溝21dとを有し、内部に水平円筒穴21eと鉛直円筒穴21fとを有している。係合軸部21aの下部には、括れ状の環状凹溝21gが形成され、チャック部17に設けられた後述するボールロック機構18の硬球18aに係合可能になっている。
The
水平円筒穴21eは、ペンホルダ21の中段より高い位置に水平状に形成されている。鉛直円筒穴21fは、ペンホルダ21の中央部で鉛直向きに形成され、上端部で水平円筒穴21eに連通している。水平円筒穴21eには、「赤」や「黄色」等のカラーインクを含浸した円筒状の綿等からなるインク含浸体23が封じ込められ、蓋螺子27により外側から蓋されている。
The horizontal
ペン部材22はフェルトからなる軸状に形成され、このペン部材22の高さ方向中段部に環状の段部22aが形成されている。ペン受けカラー25は円筒状に形成され、上端部に環状の鍔部25aを有する。そこで、ペン受けカラー25は、ペン部材22に上側から圧入され、鍔部25aを段部22aに係合する位置関係で、ペン部材22に一体化されている。鉛直円筒穴21fにおいて、ペン受けカラー25の上側に圧縮コイルバネ28(バネ部材)が内装され、この圧縮コイルバネ28のバネ力によりペン部材22がペン受けカラー25と共に下方に付勢されている。
The
ペンホルダ21の下端部には、キャップ部材26が螺着されている。このキャップ部材26の中央部に挿通穴26aが形成され、ペン部材22の先端部を挿通させているが、ペン受けカラー25の下端部を受け止めている。それ故、通常においては、ペン受けカラー25とペン部材22とは図4に実線で示す下方限界位置に位置決めされている。しかし、ペン部材22に上方への押し上げ力が作用すると、ペン受けカラー25とペン部材22とは一体的に、圧縮コイルバネ28のバネ力に抗して、図4に2点鎖線で示す上動位置に移動する。
A
ここで、環状V溝21dは、ペン工具20を自動で交換する際に、図示外の交換アームの先端部の二股状の把持部で把持するために形成されている。
Here, the annular V-shaped
次に、針棒7の下端部に設けられたチャック部17について説明する。
図2に示すように、チャック部17は、針棒7の下端部に螺着されたブロック状のチャック本体17aと、このチャック本体17aに設けられた3組のボールロック機構18等を有する。針棒7の下端部には針棒メタル7bが装着されている。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
チャック本体17aには、図6に示すように、水平面で120°おきに3つのロック機構形成部17bが放射状に形成されるとともに、チャック本体17aの中央部から上方に延びる固定軸部17cが一体的に形成されている。そこで、チャック本体17aは、この固定軸部17cに形成した雄螺子を針棒7の下端部に形成した固定穴7aの雌螺子に螺合させることで、針棒7の下端部に固定されている。3つのロック機構形成部17bの各々には、後述するボールロック機構18が夫々設けられている。
As shown in FIG. 6, the
チャック本体17aの内部には、図2に示すように、ペン工具20のペンホルダ21の上端部を装着するために、ペンホルダ21の係合軸部21aが内嵌する係合穴17dと、この係合穴17dの下端に連なり第1環状テーパ面21bと係合可能な第1環状係合面17eと、この第1環状係合面17eの下端に連なり第2環状テーパ面21cと係合可能な第2環状係合面17fとが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
次に、3つのロック機構形成部17bの各々に設けられたボールロック機構18について説明する。但し、これら3組のボールロック機構18は同様の構造なので、そのうちの1つのロック機構形成部17bに設けられたボールロック機構18について説明する。
Next, the
係合穴17dの高さ方向中段部には、ロック機構形成部17bに向かう横向きのテーパ状連通穴17hが形成されている。このロック機構形成部17bの内部には、このテーパ状連通穴17hに連続する円筒穴17iが横向きに形成されている。そこで、テーパ状連通穴17hに金属製の硬球18aが嵌め込まれ、円筒穴17iには奥側から円座18bと、圧縮コイルバネ18cが内装され、外側からバネ押え螺子18dが螺着されている。
A laterally tapered
この場合、テーパ状連通穴17hの硬球18aは圧縮コイルバネ18cのバネ力により円座18bを介して係合穴17dの方に付勢されるので、硬球18aの一部が係合穴17dの内部に臨んでいる。それ故、図4に示すペン工具20のペンホルダ21を図2に示すチャック部17に下側から装着すると、硬球18aは、ペンホルダ21の係合軸部21aが通過するときに、圧縮コイルバネ18cのバネ力に抗して一時的に外側に移動するが、環状凹溝21gに対応するとき、元の係合位置に復帰して環状凹溝21gの上側を押圧する。
In this case, the
このとき、図5に示すように、ペンホルダ21の係合軸部21aが係合穴17dに係合し、第1環状テーパ面21bが第1環状係合面17eに係合し、第2環状テーパ面21cが第2環状係合面17fに係合される。このようにして、ペン工具20は、ペンホルダ21を介してチャック部17に容易に且つ確実に装着される。
At this time, as shown in FIG. 5, the engaging
次に、針棒7を最上位置に保持する為にミシン主軸15の回転をロックさせる機械式のロック機構30について説明する。
図6に示すように、このロック機構30は、ミシン主軸15に設けられたロック板31と、このロック板31の係合穴31aにロックピン32を係合させる駆動レバー33と、案内軸34と、ロックソレノイド35等を有する。図6,図7に示すように、ロック板31は円形であり、ミシン主軸15の後端近傍部に固着されている。
Next, a
As shown in FIG. 6, the
ロック板31の直ぐ前側に左右向きの駆動レバー33が配設され、左端近傍部において、前後方向向きの案内軸34に固着されている。この案内軸34は図示しない支持部材で前後方向に往復移動可能に支持されている。駆動レバー33の右端部にロックピン32が後方向きに固着され、ロック板31には、図8に示すように、このロックピン32が嵌入可能なテーパ状の係合穴31aが形成されている。
A left and
駆動レバー33は案内軸34と共に、ロックピン32が係合穴31aから外れる前側の非係合位置(図7に実線で図示)と、非係合位置から所定距離だけ後方であって、ロックピン32が係合穴31aに係合する後側の係合位置(図6に実線で図示)とに亙ってスライド可能になっている。この駆動レバー33は、案内軸34に外装した圧縮コイルバネ36のバネ力により、常には前側の非係合位置に位置している。
The
駆動レバー33の左端部の前側に、縦向きの支持螺子により水平面で回動可能な回動板37が配設され、ロックソレノイド35がこのプランジャーにより回動板37を回動可能、つまり平面視にて反時計回りに回動可能になっている。ロックソレノイド35に通電されない場合には、案内軸34と駆動レバー33は、圧縮コイルバネ36のバネ力により前側の非係合位置(図7参照)に待機している。
On the front side of the left end portion of the
ペン工具20の交換に際して、ロックソレノイド35に通電された場合には、回動板37が反時計回りに回動して駆動レバー33を後方に押すので、駆動レバー33は案内軸34で案内されながら、圧縮コイルバネ36のバネ力に抗して係合位置(図6参照)に移動する。このとき、係合穴31aはテーパ状なので、ロックピン32がテーパを介して係合穴31aに容易に且つ確実に係合し、ミシン主軸15の回転がその最上位置においてロックされる。
When the
次に、模様縫いミシン1の制御系について説明する。
図9に示すように、縫製制御装置40は、CPU41とROM42とRAM43等を含むコピュータから構成されている。この縫製制御装置40には、起動停止スイッチ11と、ミシン主軸15の回転位置(回転角度)を検出する主軸回転位置検出センサ45と、操作パネル9と、ミシンモータ46の為の駆動回路50と、X方向及びY方向駆動モータの47,48の為の駆動回路51,52と、ロックソレノイド35の為の駆動回路53とが夫々接続されている。
Next, a control system of the pattern sewing machine 1 will be described.
As shown in FIG. 9, the
ここで、ミシンモータ46は、例えば、DCサーボモータとして機能する。即ち、ミシンモータ46のモータ軸にロータリーエンコーダが装備されており、このロータリーエンコーダから出力されるエンコーダ信号に基づいてフィードバック制御、つまり位置制御が可能である。そこで、ミシンモータ46が駆動されない状態においては、駆動回路50であるモータドライバにより、電機子コイルへ供給される駆動電流によるブレーキ作用、即ち、ロック作用が発生している。そこで、ミシンモータ46によるロック作用が電機式ロック機構(サーボロック機構)であるとする。
Here, the
ROM42には、縫製対象の複数のパターン模様を縫製する為の複数のパターン縫製データと、前述したペン工具20を用いて加工布にマークや線を描く際に、ミシンモータ46を駆動して針棒を上下動させる本願特有の、針棒上昇制御と針棒下降制御の制御プログラム、布厚設定制御や離隔距離設定制御の制御プログラム等が予め記憶されている。
The
RAM43には、設定された布厚を記憶する布厚メモリと、設定された離隔距離を記憶する離隔距離メモリと、各種の制御を実行するに際して必要なメモリ類(フラグやポインタやカウンタ等のメモリ、レジスタやバッファ等)が必要に応じて設けられている。ここで、加工布の布厚とは、作業者が予め測定して登録する加工布の厚みである。離隔距離とは、ペン工具20を空送りする際に、ペン工具20のペン部材22のペン先を加工布Wの表面から上方へ離隔させる距離である。
The
次に、縫製制御装置40で実行される布厚設定制御のルーチンについて、図10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・・・)は各ステップを示すものである。
Next, a cloth thickness setting control routine executed by the
操作パネル9のスイッチ類9cに設けられた布厚設定スイッチが操作されるとこの制御が開始され、先ず、液晶ディスプレイに9aに布厚設定画面が表示されるので(S11)、作業者はテンキー9bに有する数字キーを操作して布厚が数値で設定される(S12)。数字キーによる布厚設定が完了し、スイッチ類9cに設けられた実行キーが操作された場合には(S13:Yes)、設定された布厚が布厚メモリに記憶され(S14)、この制御を終了する。
When the cloth thickness setting switch provided on the
次に、縫製制御装置40で実行される離隔距離設定制御のルーチンについて、図11のフローチャートに基づいて説明する。
操作パネル9のスイッチ類9cに設けられた離隔距離設定スイッチが操作されるとこの制御が開始され、先ず、液晶ディスプレイに9aに離隔距離設定画面が表示されるので(S16)、作業者はテンキー9bに有する数字キーを操作して離隔距離が数値で設定される(S17)。数字キーによる離隔距離設定が完了し、スイッチ類9cに設けられた実行キーが操作された場合には(S18:Yes)、設定された離隔距離が離隔距離メモリに記憶され(S19)、この制御を終了する。
Next, the routine for setting the separation distance executed by the
When the separation distance setting switch provided on the
次に、縫製制御装置40で実行される針棒上昇制御のルーチンについて、図12のフローチャートに基づいて説明する。
布保持板13(針板)上に載置して布押え部材14で保持された加工布Wにマークや線を描くために、スイッチ類9cに設けられた「ペン使用指令キー」が操作されると、この針棒上昇制御が実行される。
Next, a needle bar raising control routine executed by the
In order to draw a mark or a line on the work cloth W placed on the cloth holding plate 13 (needle plate) and held by the
この制御が開始されたときに、先ず、機械的なロック機構30又は電機的なロック機構がオフ動作される(S21)。次に、この場合の指令は、マークや線を描くために、縫針工具からペン工具20に交換する交換指令であるため(S22)、ミシンモータ46の駆動により針棒7が最上位置に移動され(S23)、この場合には、ロックソレノイド35へ通電されてロック機構30がオン動作され(S24)、この制御を終了する。
When this control is started, first, the
この状態において、作業者は、チャック部17に装着されている縫針工具を取外して、ペン工具20に交換する。そして、加工布Wにマークや線を描くために、スイッチ類9cに設けられた「下降指令キー」が操作されると、図13に示す針棒下降制御が実行される。尚、工具交換装置を備えたものでは、自動的にペン工具20に交換することができる。
この針棒下降制御が開始されたときに、先ず、主軸回転位置検出センサ45からのセンサ信号に基づいて、現在の針棒7の高さ位置が演算され、針棒7の高さ位置が判定される(S31)。
In this state, the operator removes the sewing needle tool attached to the
When the needle bar lowering control is started, first, the current height position of the
S31における判定の結果、針棒7が「最上位置」の場合には、ロック機構30がオフ動作され(S32)、布厚メモリに記憶している布厚tが読み込まれる(S33)。次に、加工布Wへマークや線を描くことが可能な下降位置LPが演算式により演算される(S34)。即ち、図14に示すように、針棒7の針板上面における高さを「0」とし、針棒最上位置の時のペン先高さを「N」とし、マークや線を描くために、加工布Wの表面から微小距離だけ下降させて筆圧を作用させる下降微小距離を「C」として、LP=N−(N−t+C)、により求められる。例えば、N=50mm、t=10mm、C=2mmであれば、LP=8mmである。
If the result of determination in S31 is that the
次に、針棒7が、S34で求められた下降位置LPに移動され(S35)、電機式のロック機構がオン動作され(S36)、この制御を終了する。このように、針棒7が下降位置LPに固定された状態で、加工布W上に、ペン工具20によりマークや線が描かれる。
Next, the
ところで、ペン工具20によってマークや線を描くことを中断して加工布Wを空送りしたい場合には、作業者は、スイッチ類9cに設けられた「空送りキー」を操作する。この場合にも、図12が実行される。
By the way, when drawing the mark or the line with the
即ち、ロック機構がオフ動作され(21)、この場合の指令は、針棒7を上昇させて空送りする空送り指令であるため(S22)、離隔距離メモリに記憶している離隔距離Dが読み込まれる(S25)。次に、加工布Wの空送りが可能な空送り用上昇位置HPが演算式により演算される(S26)。即ち、図14に示すように、ペン部材22のペン先を加工布Wの表面から上方へ離隔させる離隔距離を「D」として、HP=LP+C+D、により求められる。例えば、LP=8mm、C=2mm、D=2mmであれば、HP=12mmである。また、単に、HP=t+Dから求めてもよい。
In other words, the lock mechanism is turned off (21), and the command in this case is an idle feed command for raising the
次に、針棒7が、S26で求められた空送り用上昇位置HPに移動され(S27)、この制御を終了する。この状態において、加工布Wが布送り機構8により布送りされる。即ち、ペン工具20を使用することなく、加工布Wが空送りされる。その後、加工布Wにマークや線を描くことを再開するために、「下降指令キー」が操作されると、図13に示す針棒下降制御が実行される。
Next, the
この針棒下降制御が開始されたときに、現在の針棒7の高さ位置が「空送り用上昇位置」の場合には(S31)、加工布Wへのマークや線を描くことが可能な下降位置LPが演算式により演算される(S37)。即ち、図14に示すように、LP=HP−D−C、により求められる。例えば、HP=12mm、D=2mm、C=2mm、であれば、LP=8mmである。また、単に、LP=t−Cから求めてもよい。
When the needle bar lowering control is started and the current height position of the
その後、前述したように、針棒7が、S37で求められた下降位置LPに移動され(S35)、ロック機構がオン動作され(S36)、この制御を終了する。このように、針棒7が再び下降位置LPに移動後に固定された状態で、加工布W上に、ペン工具20によりマークや線が描かれる。
Thereafter, as described above, the
ここで、縫製制御装置40が制御手段に相当する。主軸回転位置検出センサ45が回転位置検出手段に相当する。機械式のロック機構30と、ミシンモータ46による電機式のロック機構(サーボロック機構)が回転阻止手段に相当する。図10の布厚設定制御を実行する縫製制御装置40が布厚設定手段に相当する。図11の離隔距離設定制御を実行する縫製制御装置40が離隔距離設定手段に相当する。図13に示す針棒下降制御のS34を実行する縫製制御手段40が第1決定手段に相当する。図12に示す針棒上昇制御のS26を実行する縫製制御手段40が第2決定手段に相当する。
Here, the
このように、針棒7の下端部のチャック部17に、ペン工具20を着脱可能に装着し、針棒7の高さ位置を、ペン工具20による加工布Wへのマークや線を描くことが可能な下降位置と、マークや線を描くことが不可能な上昇位置とに切換えるように、ミシンモータ46を制御するようにしたので、縫製制御装置40によるミシンモータ46の制御により、針棒7の高さ位置を、マークや線を描くことが可能な下降位置に切換えることができる一方、ペン工具20を使用しないときにマークや線を描くことが不可能な上昇位置に切換えることができる。
In this way, the
針棒7が下降位置に切換えられたとき、ミシン主軸15の回転がロック機構により阻止されるので、ペン工具20によりマークや線を均一な太さで綺麗に描くことができる。針棒7が上昇位置に切換えられたときにも、ミシン主軸15の回転が阻止されるので、針棒7が上昇位置に保持され、不用意にマークや線を描くことを確実に防止することができる。しかも、針棒7の下端部に小型のペン工具20を装着するだけなので、針板上に加工布Wを載置する準備作業に何ら邪魔になることは一切ない。
When the
また、加工布Wの布厚を設定するようにし、この設定された布厚を用いて針棒7の下降位置LPを決定するようにしたので、ペン工具20の下降位置LPは、加工布Wの布厚tを加味した、加工布Wに最適な高さ位置に決定され、加工布Wの布厚tに関係なく、マークや線を綺麗に描くことができる。
In addition, since the cloth thickness of the work cloth W is set and the lowering position LP of the
また、ペン工具20のペン部材22のペン先を加工布Wの表面から上方へ離隔させる離隔距離を設定するようにし、この設定された離隔距離を用いて加工布Wの表面から離隔距離だけ上昇させた空送り用上昇位置HPを決定するようにしたので、ペン工具20を空送りするに際して、針棒7をこの決定された空送り用上昇位置HPまで上昇させることにより、ペン工具20によるマークや線を描くことを確実に不可能にさせることができる。
Further, a separation distance is set for separating the pen tip of the
また、機械式のロック機構30(回転阻止手段)は、ミシン主軸15に固定されテーパ状の係合穴31aを有するロック板31と、ロックソレノイド35により係合穴31aに係合するロックピン32とを有するので、ロックソレノイド35を作動させることにより、ロックピン32をロック板31の係合穴31aにテーパを介して確実に且つ容易に係合させることができ、ミシン主軸15の回転阻止を確実なものにできる。
The mechanical lock mechanism 30 (rotation prevention means) includes a
更に、ペン工具20は、ペン部材22を下方へ付勢する圧縮コイルバネ28を内部に設けたので、ペン書き途中で加工布Wの布厚tが微妙に変化する場合でも、圧縮コイルバネ28によりペン部材22を布厚変化に確実に追従させることができ、マークや線を均一な太さで綺麗に描くことができる。
Furthermore, since the
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)加工布Wの布厚を自動的に検出する布厚検出機構を設け、この布厚検出機構から出力される布厚信号に基づいて、布厚を設定するようにしてもよい。
Next, a modified embodiment in which the above embodiment is partially modified will be described.
1) A cloth thickness detection mechanism that automatically detects the cloth thickness of the work cloth W may be provided, and the cloth thickness may be set based on a cloth thickness signal output from the cloth thickness detection mechanism.
2)ミシン主軸15の右端部には図示していないハンドプーリが設けられているので、ロックソレノイド35に通電されたときに、このハンドプーリに設けた係合穴に、ロックソレノイド35のプランジャーを差し込むようにして、ロック機構を構成するようにしてもよい。
2) Since a hand pulley (not shown) is provided at the right end portion of the
3)本実施例では、ペン工具20の内部に圧縮コイルバネ28を収納しているが、板バネ等を用いてペン工具20の外側からペン部材22を支持するようにしてもよい。
3) In this embodiment, the
4)本実施例では、下降位置でのロック機構は、サーボロック機構で構成しているが、布厚がほぼ一定である場合は、上昇位置でのロック機構30と同様の構成を用いてもよい。この場合、ロック板30に上昇位置に対応する係合穴31と同様の係合穴を下降位置に対応する箇所に設けることになる。
4) In this embodiment, the lock mechanism at the lowered position is a servo lock mechanism. However, if the cloth thickness is substantially constant, the same structure as the
5)本実施例では、模様縫いミシンについて説明したが、本縫いミシン等の各種のミシンに、本発明を適用し得ることは勿論である。 5) Although the pattern sewing machine has been described in the present embodiment, the present invention can of course be applied to various sewing machines such as a main sewing machine.
1 模様縫いミシン
7 針棒
9 操作パネル
15 ミシン主軸
20 ペン工具(ペン機構)
22 ペン部材
28 圧縮コイルバネ
30 ロック機構(回転阻止手段)
31 ロック板
31a 係合穴
32 ロックピン
35 ロックソレノイド
40 縫製制御装置
45 主軸回転位置検出センサ
46 ミシンモータ
1 Pattern-
22
31
Claims (5)
前記針棒の下端部に装着され、加工布にマークや線を描くペン機構と、
前記針棒の高さ位置を、前記ペン機構による加工布へ描くことが可能な下降位置と、描くことが不可能な上昇位置とに切換えるように、前記ミシンモータを制御する制御手段と、
前記針棒を前記下降位置と上昇位置とに位置決めした状態において前記ミシン主軸の回転を阻止する回転阻止手段と、
を備えたことを特徴とするミシン。 In a sewing machine provided with a needle bar that is driven up and down by a sewing machine motor via a sewing machine main shaft, rotational position detecting means for detecting the rotational position of the sewing machine main shaft;
A pen mechanism that is attached to the lower end of the needle bar and draws a mark or line on the work cloth;
Control means for controlling the sewing machine motor so as to switch the height position of the needle bar between a lowered position where the pen mechanism can be drawn on a work cloth and a raised position where the needle bar cannot be drawn;
Rotation preventing means for preventing rotation of the sewing machine main shaft in a state where the needle bar is positioned at the lowered position and the raised position;
A sewing machine characterized by comprising:
The sewing machine according to claim 1, wherein the pen mechanism includes a spring member that urges the pen member downward.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007176339A JP2009011554A (en) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | Sewing machine |
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CN103064339A (en) * | 2012-12-21 | 2013-04-24 | 苏州科技学院 | Multi-dimension dynamic synergic movement control method of high-speed intelligent prototype |
-
2007
- 2007-07-04 JP JP2007176339A patent/JP2009011554A/en active Pending
Cited By (2)
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CN103064339B (en) * | 2012-12-21 | 2015-07-29 | 苏州科技学院 | High-speed intelligent pattern sewing machine Dynamic and Multi dimensional cooperative motion control method |
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