JPH0739667A - Thread tension device for sewing machine - Google Patents
Thread tension device for sewing machineInfo
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- JPH0739667A JPH0739667A JP18476093A JP18476093A JPH0739667A JP H0739667 A JPH0739667 A JP H0739667A JP 18476093 A JP18476093 A JP 18476093A JP 18476093 A JP18476093 A JP 18476093A JP H0739667 A JPH0739667 A JP H0739667A
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- Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ミシンの糸調子装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thread tension device for a sewing machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ミシンの糸調子装置において、特
に、直接、かつ非接触で糸の太さを検出する手段とし
て、特公平３−２９７１４号公報や実開平１−６６２７
７号公報に開示されているものがある。これらは、図６
に示すように、ＬＥＤ等の光源３と太陽電池４３との間
に糸９を配置し、太陽電池４３上に生じる糸９の影４５
の面積と太陽電池４３の起電力との関係を利用して糸９
の太さを検出している。2. Description of the Related Art Conventionally, in a thread tension device for a sewing machine, as a means for detecting the thickness of the thread directly and in a non-contact manner, Japanese Patent Publication No. 3-29714 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-6627 have been used.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. These are shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the thread 9 is arranged between the light source 3 such as an LED and the solar cell 43, and the shadow 45 of the thread 9 generated on the solar cell 43.
Of the yarn 9 using the relationship between the area of the
The thickness of is detected.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような方法においては、太陽電池４３の起電力と糸
９の影４５の面積との関係のみに基づいて、糸９の太さ
を検出しており、影４５の明るさの違いによる起電力の
変化を考慮していない。ところが、糸９の太さが同じ場
合でも、糸の影４５の部分の明るさは、糸９の材質、よ
り方法、色等に起因する光の吸収率及び反射率によって
変化し、明るいほど起電力は大きくなる。この結果、太
陽電池４３の起電力は糸９の太さだけではなく糸９の種
類の影響を受けることになる。従って、極端な例をあげ
れば、透明に近い太い糸と、黒色で光吸収率が高い細い
糸とでは同じ大きさの起電力を生じる場合があり、この
ような場合に、同じ太さの糸として検出されてしまうと
いう問題があった。特に、多種多様な糸を使用するミシ
ンの糸調子には、正確な糸９の太さの情報が必要であ
り、図６に示すような方法による糸の太さの検出では、
正確な糸の太さ情報が得られず、糸調子の精度が低下す
る原因になっていた。However, in the method as shown in FIG. 6, the thickness of the thread 9 is detected based on only the relationship between the electromotive force of the solar cell 43 and the area of the shadow 45 of the thread 9. Therefore, the change in electromotive force due to the difference in brightness of the shadow 45 is not taken into consideration. However, even if the thread 9 has the same thickness, the brightness of the shadow portion 45 of the thread 9 changes depending on the light absorption rate and the reflectance rate due to the material of the thread 9, the method, the color, and the like. The electric power becomes large. As a result, the electromotive force of the solar cell 43 is affected not only by the thickness of the yarn 9 but also by the type of the yarn 9. Therefore, in an extreme example, a thick thread that is almost transparent and a thin thread that is black and has a high light absorption rate may generate the same electromotive force.In such a case, a thread that has the same thickness There was a problem that it was detected as. In particular, the thread tension of the sewing machine using a wide variety of threads requires accurate information on the thickness of the thread 9, and in the detection of the thread thickness by the method shown in FIG.
Accurate thread thickness information could not be obtained, which was a cause of deterioration in thread tension accuracy.
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、多種多様な糸の太さを正確に検
出でき、糸の太さに応じた適切な糸調子制御を可能とす
る精度の高いミシンの糸調子装置を提供することを目的
としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to accurately detect a wide variety of thread thicknesses, and to perform appropriate thread tension control according to the thread thicknesses. It is an object of the present invention to provide a thread tension device for a sewing machine with high accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のミシンの糸調子装置は、糸供給源と縫目形成
部との間の糸経路中に配置された光源と、糸を挟んで前
記光源と対向する位置に配置され、かつ前記光源から与
えられる光エネルギー量の多少によって発生する電荷量
が変化する多数の受光素子を配列することにより構成さ
れた光センサと、前記光センサからの電荷量信号を処理
して、糸の太さを計算する演算装置と、糸供給源と天秤
との間の糸経路中において、糸を挟持して張力を与える
糸挟持機構と、前記演算装置からのデータに基づいて前
記糸挟持機構を制御する制御手段とを備えている。To achieve this object, a thread tension device for a sewing machine according to the present invention includes a light source arranged in a thread path between a thread supply source and a stitch forming portion, and a thread. An optical sensor, which is arranged at a position opposed to the light source with the light source interposed therebetween, and is configured by arranging a large number of light receiving elements in which the amount of electric charge generated varies depending on the amount of light energy given from the light source, and the optical sensor. An arithmetic unit for processing the electric charge amount signal from the yarn and calculating the thickness of the yarn, a yarn clamping mechanism for clamping the yarn to give tension in the yarn path between the yarn supply source and the balance, And a control means for controlling the yarn clamping mechanism based on data from the device.
【０００６】[0006]
【作用】上記の構成を有する本発明のミシンの糸調子装
置は、光源が糸供給源と縫目形成部との間に配置され、
受光素子を配列することにより構成された光センサが、
糸を挟んで前記光源と対向する位置に配置される。光源
から光エネルギーが与えられると、その光エネルギー量
の多少によって、各受光素子から発生する電荷量が変化
し、演算手段は、各受光素子から発生する電荷量信号を
処理し、糸の太さを計算する。そして、制御手段は、演
算装置からのデータに基づいて、糸供給源と天秤の間の
糸供給経路中において糸を挟持して張力を与える糸挟持
機構を制御する。In the thread tension device for a sewing machine of the present invention having the above structure, the light source is arranged between the thread supply source and the stitch forming portion,
An optical sensor configured by arranging light receiving elements,
It is arranged at a position facing the light source with the thread interposed therebetween. When light energy is applied from the light source, the amount of charge generated by each light receiving element changes depending on the amount of light energy, and the calculation means processes the charge amount signal generated by each light receiving element to determine the thread thickness. To calculate. Then, the control means controls the yarn clamping mechanism which clamps the yarn in the yarn supply path between the yarn supply source and the balance to apply tension based on the data from the arithmetic unit.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明のミシンの糸調子装置を具体化
した一実施例を図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the thread tension device for a sewing machine of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００８】本実施例のミシンの上糸調子装置の構成
を、図１に示すブロック図に基づいて説明する。上糸９
の太さを検出する上糸センサ２５は、光源であるＬＥＤ
３、レンズ１１及びフォトダイオードを配列したＣＣＤ
ラインセンサ１によって構成されている。このＣＣＤラ
インセンサ１が本発明の光センサを構成しており、ＬＥ
Ｄ３とＣＣＤラインセンサ１は、上糸９を間にはさんで
対向配置されている。さらに、上糸９とＣＣＤラインセ
ンサ１との間にはレンズ１１が配置され、ＬＥＤ３の光
によって生じる上糸９の影の像がレンズ１１によってＣ
ＣＤラインセンサ１上に結ばれる。尚、レンズ１１は、
要求される計測精度が低い場合には省略可能である。The structure of the needle thread tension device of the sewing machine of this embodiment will be described with reference to the block diagram shown in FIG. Upper thread 9
The needle thread sensor 25 for detecting the thickness of the
CCD in which 3, lens 11 and photodiode are arranged
The line sensor 1 is used. This CCD line sensor 1 constitutes the optical sensor of the present invention, and LE
The D3 and the CCD line sensor 1 are arranged so as to face each other with the needle thread 9 interposed therebetween. Further, a lens 11 is arranged between the upper thread 9 and the CCD line sensor 1, and an image of the shadow of the upper thread 9 generated by the light of the LED 3 is C by the lens 11.
It is tied on the CD line sensor 1. The lens 11 is
It can be omitted if the required measurement accuracy is low.
【０００９】ＣＣＤラインセンサ１は、各フォトダイオ
ードが受光するエネルギー量に比例した電荷情報を読み
出し、クロックに同期して、シリアルに時系列アナログ
電圧信号として出力する。このアナログ信号は、Ａ／Ｄ
コンバータ１３でデジタル信号に変換された後ＣＰＵ５
に入力され、ＣＰＵ５内で上糸９の太さが演算される。
ＣＰＵ５は、主としてＲＯＭ１５に書き込まれたプログ
ラムに従って動作し、ＲＡＭ１７を一時的なデータ記憶
領域として使用する。The CCD line sensor 1 reads charge information proportional to the amount of energy received by each photodiode, and serially outputs it as a time-series analog voltage signal in synchronization with a clock. This analog signal is A / D
After being converted into a digital signal by the converter 13, the CPU 5
And the thickness of the upper thread 9 is calculated in the CPU 5.
The CPU 5 mainly operates according to the program written in the ROM 15, and uses the RAM 17 as a temporary data storage area.
【００１０】そして、ＣＰＵ５は演算された上糸９の太
さデータに応じた制御信号をドライバ２３に出力するこ
とによって、糸挟持マグネット７による上糸９の狭持力
を制御する。この糸挟持マグネット７が、本発明の糸を
挟持して張力を与える糸挟持機構を構成し、ＣＰＵ５
が、本発明の糸の太さを計算する演算装置及び糸挟持機
構を制御する制御手段を構成している。Then, the CPU 5 outputs a control signal corresponding to the calculated thickness data of the upper thread 9 to the driver 23 to control the holding force of the upper thread 9 by the thread holding magnet 7. The yarn pinching magnet 7 constitutes a yarn pinching mechanism for pinching the yarn of the present invention to give tension, and the CPU 5
Of the present invention constitutes the arithmetic unit for calculating the thickness of the yarn and the control means for controlling the yarn holding mechanism.
【００１１】上糸９は上糸供給経路上でプーリ１８に巻
き付けられ、このプーリ１８と結合されたエンコーダ１
９によってプーリ１８の回転量が計測され、ＣＰＵ５に
入力される。また、ミシンの主軸２０にも同様にエンコ
ーダ２１が結合されており、ミシンの主軸の回転位相が
ＣＰＵ５に入力される。さらに、ＣＰＵ５には上糸繰り
出し量指定装置１６からのデータも入力される。The upper thread 9 is wound around a pulley 18 on the upper thread supply path, and the encoder 1 coupled with the pulley 18
The rotation amount of the pulley 18 is measured by 9 and input to the CPU 5. Similarly, an encoder 21 is also coupled to the main shaft 20 of the sewing machine, and the rotation phase of the main shaft of the sewing machine is input to the CPU 5. Further, data from the upper yarn feeding amount designating device 16 is also input to the CPU 5.
【００１２】次に、本実施例の上糸調子装置の上糸セン
サ２５の構成を図２、図３を参照して説明する。図２に
示すように、上糸センサ２５は、ＬＥＤ３、上糸９、レ
ンズ１１及びＣＣＤラインセンサ１が縦方向に一直線に
配置されることにより構成されている。そして、ＣＣＤ
ラインセンサ１上には、ＬＥＤ３からの光によって生じ
る上糸９の影５３がレンズ１１によって結像される。ま
た、ＣＣＤラインセンサ１は複数個のフォトダイオード
素子２が横方向に一直線上に配置されたものであり、上
糸９の影５３の部分に位置するフォトダイオード素子２
のように、与えられる光エネルギーが低い場合は小さな
電荷量が発生し、一方、上糸９の影５３以外の部分に位
置するフォトダイオード素子２のように、与えられる光
エネルギーが高い場合は大きな電荷量が発生する。Next, the structure of the needle thread sensor 25 of the needle thread tension device of this embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the upper thread sensor 25 is configured by arranging the LED 3, the upper thread 9, the lens 11, and the CCD line sensor 1 in a straight line in the vertical direction. And CCD
On the line sensor 1, the shadow 53 of the needle thread 9 generated by the light from the LED 3 is imaged by the lens 11. Further, the CCD line sensor 1 has a plurality of photodiode elements 2 arranged in a straight line in the lateral direction, and the photodiode elements 2 located in the shade 53 of the needle thread 9
When the applied light energy is low, a small amount of charge is generated, while when the applied light energy is high, such as the photodiode element 2 located in a portion other than the shadow 53 of the upper thread 9, it is large. Electric charge is generated.
【００１３】さらに、ＣＣＤラインセンサ１は複数のフ
ォトダイオード素子２に発生する電荷量を電圧値として
読み出し、クロックに同期して一直線に配置されたフォ
トダイオード素子２の一次元座標ｘの小さい方から順番
に出力する。この出力信号をグラフに示すと図３（ａ）
のようになり、縦軸は各フォトダイオード素子２の出力
電圧値を示し、横軸は一直線に配置したフォトダイオー
ド素子２を一次元座標ｘとして示している。これによっ
て、各フォトダイオード素子２の出力電圧値を知ること
ができ、上糸９の影５３の部分で、低い電圧値の信号が
連続することになる。Further, the CCD line sensor 1 reads out the amount of electric charge generated in the plurality of photodiode elements 2 as a voltage value, and the one-dimensional coordinate x of the photodiode elements 2 arranged in a straight line in synchronization with the clock starts from the smaller one. Output in order. A graph of this output signal is shown in FIG.
The vertical axis indicates the output voltage value of each photodiode element 2, and the horizontal axis indicates the photodiode elements 2 arranged in a straight line as the one-dimensional coordinate x. As a result, the output voltage value of each photodiode element 2 can be known, and the signal having a low voltage value is continuous in the shaded portion 53 of the needle thread 9.
【００１４】そしてＣＰＵ５は読み出しクロックに同期
して、図３（ａ）に示すＣＣＤラインセンサ１からの出
力信号を入力する。Then, the CPU 5 inputs the output signal from the CCD line sensor 1 shown in FIG. 3A in synchronization with the read clock.
【００１５】次に、図３（ａ）に示すようなＣＣＤライ
ンセンサ１からの出力信号を用いて、上糸９の太さを計
算する方法について説明する。図２において上糸９の中
心からレンズ１１の中心までの距離をａ、レンズ１１の
中心とＣＣＤラインセンサ１までの距離をｂとする。こ
の時、ＣＣＤラインセンサ１上における上糸９の影５３
の長さがｄであるとすると、簡単な比例計算により上糸
９の太さＤ＝（ａ／ｂ）×ｄとなる。図３（ａ）に示す
ＣＣＤラインセンサ１からの出力信号を表すグラフ中
で、上糸９の影５３がある部分は、低い出力電圧値の信
号が連続するので、従って、適切な電圧のしきい値ｖｔ
を求めることができれば、連続してｖｔ以下となるフォ
トダイオード素子２の個数ｎを求め、上糸９の影５３の
長さｄを計算することができる。すなわち、隣接するフ
ォトダイオード素子２間の距離ｋがわかっているので、
上糸９の影５３の長さはｄ＝ｎ×ｋとなる。Next, a method of calculating the thickness of the upper thread 9 by using the output signal from the CCD line sensor 1 as shown in FIG. 3A will be described. In FIG. 2, the distance from the center of the needle thread 9 to the center of the lens 11 is a, and the distance from the center of the lens 11 to the CCD line sensor 1 is b. At this time, the shadow 53 of the upper thread 9 on the CCD line sensor 1
Assuming that the length is d, the thickness of the upper thread 9 is D = (a / b) × d by a simple proportional calculation. In the graph showing the output signal from the CCD line sensor 1 shown in FIG. 3 (a), the portion with the shadow 53 of the needle thread 9 has a continuous low output voltage value. Threshold value vt
If it is possible to obtain, the number n of the photodiode elements 2 that are continuously vt or less can be obtained, and the length d of the shadow 53 of the needle thread 9 can be calculated. That is, since the distance k between the adjacent photodiode elements 2 is known,
The length of the shadow 53 of the upper thread 9 is d = n × k.
【００１６】上述のように、しきい値ｖｔとして固定的
な値を用い、上糸９の影５３の長さｄを求めることもで
きるが、上糸９やＬＥＤ３の種類などの条件によって、
最大値ｖｍａｘや最小値ｖｍｉｎ、あるいはそれらの差
が変化するので、固定的に設定したしきい値ｖｔが適切
でない場合が生じる。従って、上糸９の種類やＬＥＤ３
の種類などの条件に左右されない上糸９の影５３の長さ
ｄを求めるためには、適切な方法でしきい値ｖｔを定め
る必要がある。As described above, it is possible to obtain the length d of the shadow 53 of the needle thread 9 by using a fixed value as the threshold value vt. However, depending on the conditions such as the type of the needle thread 9 and the LED 3,
Since the maximum value vmax, the minimum value vmin, or their difference changes, the fixed threshold vt may not be appropriate. Therefore, the type of needle thread 9 and the LED 3
In order to obtain the length d of the shadow 53 of the upper thread 9 which is not affected by conditions such as the type of the thread, it is necessary to set the threshold value vt by an appropriate method.
【００１７】そこで、任意のしきい値ｖｔにおいて、複
数のフォトダイオード素子２の中で、その出力電圧値が
しきい値ｖｔ以下であるものの個数（ｎ）を求め、しき
い値ｖｔを順に変化させ、しきい値ｖｔを横軸に、出力
電圧値がしきい値ｖｔ以下であるものの個数（ｎ）を縦
軸に表したグラフが図３（ｂ）である。図３（ｂ）に示
すように、しきい値ｖｔを最低値ｖｍｉｎから最大値ｖ
ｍａｘまでの範囲内で変化させると、適切なしきい値ｖ
ｔ付近で出力電圧値がｖｔ以下となるフォトダイオード
素子２の個数（ｎ）の変化が少なくなり、グラフが横軸
に対して平行に近くなる。この時のフォトダイオード素
子２の個数（ｎ）の値ｎｏｐｔをもとに上糸９の影５３
の長さをｄ＝ｎｏｐｔ×ｋによって計算すれば、上糸９
の種類やＬＥＤ３の種類などの条件によらない上糸９の
影５３の長さを求めることができる。Therefore, at an arbitrary threshold value vt, the number (n) of the output voltage values of the plurality of photodiode elements 2 which are equal to or less than the threshold value vt is obtained, and the threshold value vt is changed in order. 3B is a graph in which the horizontal axis represents the threshold value vt and the vertical axis represents the number (n) of output voltage values that are equal to or smaller than the threshold value vt. As shown in FIG. 3B, the threshold value vt is changed from the minimum value vmin to the maximum value v
If it is changed within the range up to max, an appropriate threshold value v
The change in the number (n) of the photodiode elements 2 whose output voltage value is equal to or smaller than vt near t is small, and the graph becomes almost parallel to the horizontal axis. The shadow 53 of the upper thread 9 is based on the value nopt of the number (n) of the photodiode elements 2 at this time.
If the length of is calculated by d = nopt × k, the upper thread 9
It is possible to obtain the length of the shadow 53 of the needle thread 9 which does not depend on the conditions such as the type and the type of the LED 3.
【００１８】尚、上糸９の太さ計測にはＣＣＤラインセ
ンサ１からの出力信号の微分信号を用いることもでき
る。図３（ｃ）は微分信号の一例であり、ＣＣＤライン
センサ１からの原信号である図３（ａ）の信号を一次元
座標ｘに対して微分した信号である。このような信号
は、ＣＰＵ５の演算処理によっても、また、ＣＣＤライ
ンセンサ１とＡ／Ｄコンバータ１３との間にアナログ的
な微分回路を挿入することによっても得ることができ
る。Incidentally, the differential signal of the output signal from the CCD line sensor 1 can be used for measuring the thickness of the upper thread 9. FIG. 3C is an example of a differential signal, which is a signal obtained by differentiating the original signal from the CCD line sensor 1 of FIG. 3A with respect to the one-dimensional coordinate x. Such a signal can be obtained by the arithmetic processing of the CPU 5 or by inserting an analog differentiating circuit between the CCD line sensor 1 and the A / D converter 13.
【００１９】この場合、図３（ｃ）に示すように上糸９
の影５３の境界部分において微分値が負のピークと正の
ピークとをそれぞれとるので、その２つのピークを示す
フォトダイオード素子２間の個数ｎを用いて、図３
（ａ）の場合と同様に上糸９の太さを計算することがで
きる。この方法によれば、特別に光の透過量の多い上糸
９などで、図３（ａ）の方法では原信号が点線部のよう
な波形となりｎの部分が正しく連続しない場合において
も、正しく上糸９の太さを検出できる。In this case, as shown in FIG. 3 (c), the upper thread 9
Since the differential value has a negative peak and a positive peak at the boundary portion of the shadow 53 of FIG.
As in the case of (a), the thickness of the upper thread 9 can be calculated. According to this method, even in the case where the original signal has a waveform like a dotted line portion in the method of FIG. The thickness of the upper thread 9 can be detected.
【００２０】これらの方法は上糸９の直径方向の長さを
光学的に直接計測するので、従来の図６のような方法に
比べて、はるかに上糸９の種類に影響されない正確な値
を得ることができる。Since these methods optically directly measure the length of the upper thread 9 in the diameter direction, they are much more accurate than the conventional method as shown in FIG. Can be obtained.
【００２１】次に、図４を参照して、図１に示す本実施
例のミシンの上糸調子装置の糸狭持マグネット７の構成
について詳しく説明する。可動部３１は非磁性体で構成
されており、フレーム２８は、図示されていないミシン
のヘッドに固定されており、このフレーム２８の内部に
は、可動部３１の軸３１ａを中心として、その外側に円
筒形のコア２６及びコイル２７が順に設けられ、軸３１
ａには吸着用磁性体２９が固定されている。軸３１ａと
コア２６とは隙間を有して設けられており、コア２６と
コイル２７は隣接している。また、軸３１ａにはその周
囲にスプリング３０が設けられており、そのスプリング
３０の一端は吸着用磁性体２９に固定され、他端はフレ
ーム２８のヘッド側の端部に固定されている。さらに、
軸３１ａはフレーム２８を貫通しており、その先端部に
は可動部３１の円盤部３１ｂが取り付けられている。Next, with reference to FIG. 4, the structure of the thread holding magnet 7 of the needle thread tension device of the sewing machine of this embodiment shown in FIG. 1 will be described in detail. The movable portion 31 is made of a non-magnetic material, and the frame 28 is fixed to a head of a sewing machine (not shown). Inside the frame 28, the shaft 31a of the movable portion 31 is centered and the outside thereof is provided. Is provided with a cylindrical core 26 and a coil 27 in order, and a shaft 31
The magnetic substance 29 for adsorption is fixed to a. The shaft 31a and the core 26 are provided with a gap, and the core 26 and the coil 27 are adjacent to each other. A spring 30 is provided around the shaft 31a. One end of the spring 30 is fixed to the magnetic attraction member 29, and the other end is fixed to the head-side end of the frame 28. further,
The shaft 31a penetrates through the frame 28, and the disk portion 31b of the movable portion 31 is attached to the tip of the shaft 31a.
【００２２】ＯＮ状態で、コイル２７に電流が流れると
コア２６に磁束が発生し、吸着用磁性体２９がスプリン
グ３０に抗してコイル２７側、すなわち矢印Ｘ方向に吸
着される。この吸着によって可動部３１全体がコイル２
７側に吸着され、円盤部３１ｂとフレーム２８との間で
上糸９を狭持する。ＯＦＦ状態では、スプリング３０が
可動部３１を逆方向に押戻し、図４に示すように、上糸
９を解放した状態になる。In the ON state, when a current flows through the coil 27, a magnetic flux is generated in the core 26, and the attracting magnetic substance 29 is attracted against the spring 30 in the coil 27 side, that is, in the arrow X direction. Due to this adsorption, the entire movable part 31 becomes the coil 2.
The upper thread 9 is sucked to the 7 side and sandwiches the upper thread 9 between the disk portion 31b and the frame 28. In the OFF state, the spring 30 pushes back the movable portion 31 in the opposite direction, and the upper thread 9 is released, as shown in FIG.
【００２３】この際、上糸９の太さには幅があるから、
図４に示すＯＦＦ状態における最大ストロークＬは糸の
太さの最大値より、さらに余裕を持った固定的な値とな
っている。従って、ＯＮ状態で上糸９を狭持するために
可動部３１が移動すべきストロークＳは上糸９の太さに
よって異なり、上糸９が太いほどストロークＳは短くな
る。糸狭持マグネット７の制御をコイル２７の電流のＯ
Ｎ／ＯＦＦで行う場合、上糸９の太さによらず同じタイ
ミングで上糸９の実質的な狭持を行うには、上糸９が細
い場合にはストロークＳが大きくなるため、早めにＯＮ
しなければならないし、上糸９が太い場合には細い場合
に比べて、遅くＯＮする必要がある。At this time, since the thickness of the upper thread 9 has a width,
The maximum stroke L in the OFF state shown in FIG. 4 is a fixed value having a further margin than the maximum value of the thread thickness. Therefore, the stroke S in which the movable portion 31 should move to hold the upper thread 9 in the ON state differs depending on the thickness of the upper thread 9, and the thicker the upper thread 9, the shorter the stroke S becomes. The control of the thread holding magnet 7 is controlled by the current O of the coil 27.
When performing with N / OFF, in order to substantially hold the upper thread 9 at the same timing regardless of the thickness of the upper thread 9, the stroke S becomes large when the upper thread 9 is thin. ON
When the needle thread 9 is thick, it needs to be turned on later than when it is thin.
【００２４】このように上糸９の太さに影響されない狭
持タイミングを実現するためには、上糸９の太さを正し
く計測すると共に、この計測値に応じて糸狭持マグネッ
ト７のＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御しなければならな
い。本実施例の上糸調子装置においては、正確な上糸９
の太さを検出可能な上糸センサ２５を備えているので、
上糸９の太さに応じたタイミング制御が可能である。ま
た、コイル２７に供給する電流値をアナログ的に制御す
れば、スプリング３０との力の釣合によって可動部３１
とフレーム２８による糸９の締め付け力を微妙に制御す
ることができる。In order to realize the holding timing which is not influenced by the thickness of the upper thread 9 as described above, the thickness of the upper thread 9 is measured correctly and the thread holding magnet 7 is turned on according to the measured value. / OFF timing must be controlled. In the needle thread tension device of this embodiment, the accurate upper thread 9
Since the upper thread sensor 25 capable of detecting the thickness of the
Timing control according to the thickness of the upper thread 9 is possible. Further, if the current value supplied to the coil 27 is controlled in an analog manner, the movable portion 31 is balanced by the force balance with the spring 30.
The tightening force of the thread 9 by the frame 28 can be delicately controlled.
【００２５】本実施例の上糸調子装置を適用したミシン
における上糸供給経路を図５に基づいて説明する。上糸
９は上糸供給源である糸巻４１からプリテンション３９
を経て、上糸センサ２５を通って、エンコーダ１９の回
転軸と一体となったプーリ１８に巻き付けられ、そし
て、糸狭持マグネット７に挟まれて保持される。さら
に、上糸９は、天秤３５を通って、縫目形成部である針
３３の穴を通る。A needle thread supply path in a sewing machine to which the needle thread tension device of this embodiment is applied will be described with reference to FIG. The upper thread 9 is fed from the bobbin 41 which is the upper thread supply source to the pretension 39.
After passing through the upper thread sensor 25, it is wound around the pulley 18 integrated with the rotary shaft of the encoder 19, and is sandwiched and held by the thread holding magnet 7. Further, the upper thread 9 passes through the balance 35 and then through the hole of the needle 33 that is the stitch forming portion.
【００２６】上糸９は、プリテンション３９と上糸狭持
マグネット７との間において、常に弱い張力で引っ張ら
れているので、この間に設けられている上糸センサ２５
で計測される上糸９の太さは、例えば天秤３５付近で計
測される場合に比べて、動的な張力変化の影響を受ける
ことがはるかに少ない。従って、上糸９の正確な計測を
行う位置としては、プリテンション３９と上糸挟持マグ
ネット７の間が適切である。さらに、本実施例の上糸セ
ンサ２５は非接触式であるため、上糸センサ２５以降の
上糸経路上で余分な張力を与えることがなく、上糸９の
張力増加や摩擦による上糸９の損傷を防ぐことができ
る。Since the upper thread 9 is always pulled with a weak tension between the pretension 39 and the upper thread holding magnet 7, the upper thread sensor 25 provided between them is provided.
The thickness of the upper thread 9 measured in 1. is much less affected by the dynamic tension change than in the case where it is measured in the vicinity of the balance 35, for example. Therefore, a position between the pretension 39 and the upper thread holding magnet 7 is suitable as a position for accurately measuring the upper thread 9. Further, since the needle thread sensor 25 of the present embodiment is a non-contact type, no extra tension is applied on the needle thread path after the needle thread sensor 25, and the needle thread 9 is increased in tension or due to friction. Can prevent damage.
【００２７】以上の構成からなる本実施例の上糸調子装
置の全体的な動作について、図１に基づいて説明する。
まず、ミシンが縫目形成動作を始める前に、上糸センサ
２５によって上糸９の太さが計測される。そして、操作
者が上糸繰り出し量指定装置１６を用いて、上糸繰り出
し量を設定すると、その設定値の信号がＣＰＵ５に入力
される。上糸繰り出し量の設定は、ミシンの操作者が縫
製する布厚や縫いピッチに応じて、適切な値に設定す
る。ミシンが縫目形成動作を開始すると、縫目形成によ
って上糸９が消費されるのに伴い上糸９が繰り出され、
それに応じてプーリ１８が回転する。プーリ１８の回転
と同時にエンコーダ１９も回転するため、その回転量に
よって上糸９の消費量をリアルタイムに計測することが
できる。The overall operation of the needle thread tension device having the above-described structure according to this embodiment will be described with reference to FIG.
First, before the sewing machine starts the stitch forming operation, the thickness of the upper thread 9 is measured by the upper thread sensor 25. Then, when the operator uses the upper thread feeding amount designating device 16 to set the upper thread feeding amount, a signal of the set value is input to the CPU 5. The upper thread feeding amount is set to an appropriate value in accordance with the cloth thickness and the sewing pitch to be sewn by the operator of the sewing machine. When the sewing machine starts the stitch forming operation, the upper thread 9 is fed out as the upper thread 9 is consumed by the stitch formation,
The pulley 18 rotates accordingly. Since the encoder 19 also rotates simultaneously with the rotation of the pulley 18, the consumption amount of the upper thread 9 can be measured in real time by the rotation amount.
【００２８】ＣＰＵ５は上糸９が繰り出されるべき期
間、例えば、天秤上昇時になると糸狭持マグネット７を
ＯＦＦして、上糸９が自然に繰り出されるようにし、上
糸９が次第に繰り出される際、エンコーダ１９によって
上糸９の消費量が検出される。この検出量が、上糸繰り
出し量指定装置１６によって設定された値に達したとＣ
ＰＵ５によって判断されると、糸狭持マグネット７をＯ
Ｎして上糸９の繰り出しを強制的に停止する。この制御
によって一針分の縫い目形成に必要な上糸量を、上糸繰
り出し量指定装置１６の指定値にほぼ一定に保つことが
できる。When the upper thread 9 is to be fed out, for example, when the balance is lifted, the CPU 5 turns off the thread holding magnet 7 so that the upper thread 9 is naturally fed out, and when the upper thread 9 is gradually fed out, The encoder 19 detects the consumption amount of the upper thread 9. When the detected amount reaches the value set by the upper yarn feeding amount designating device 16, C
When judged by PU5, the thread holding magnet 7 is turned on.
Then, the feeding of the upper thread 9 is forcibly stopped. By this control, the needle thread amount required for forming the stitch for one stitch can be kept substantially constant at the value specified by the needle thread let-off amount specifying device 16.
【００２９】また、糸狭持マグネット７の制御タイミン
グは、高精度でなければならない。これはエンコーダ１
９で計測された上糸消費量が指定値に達したら、できる
だけ早く糸狭持マグネット７をＯＮして、上糸９を停止
させる必要があるからである。同じタイミングで糸狭持
マグネット７をＯＮさせたとしても、狭持される上糸９
の太さによって実質的な上糸９の停止時期は変化する。
そこで、上糸９の停止時期を上糸９の太さによらずに一
定に保つために、上糸センサ２５によって計測された上
糸９が細いほど、上糸９が太い場合に比べて糸狭持マグ
ネット７のＯＮするタイミングを早めるように補正する
必要があり、この補正は、ミシンの回転速度が速くなる
ほど重要である。回転速度はエンコーダ２１から得られ
る位相情報の変化具合から計算することができ、試験等
により決定した補正量の基準値を回転速度に比例して増
加させることにより、回転速度に応じた補正量を得るこ
とができる。Further, the control timing of the yarn pinching magnet 7 must be highly accurate. This is encoder 1
This is because it is necessary to turn on the thread holding magnet 7 and stop the upper thread 9 as soon as possible when the upper thread consumption amount measured in 9 reaches the specified value. Even if the thread holding magnet 7 is turned on at the same timing, the needle thread 9 to be held is
The substantial stop time of the upper thread 9 changes depending on the thickness of the.
Therefore, in order to keep the stop time of the upper thread 9 constant irrespective of the thickness of the upper thread 9, the thinner the upper thread 9 measured by the upper thread sensor 25 is, as compared with the case where the upper thread 9 is thicker. It is necessary to make a correction so as to accelerate the ON timing of the holding magnet 7, and this correction is more important as the rotation speed of the sewing machine becomes faster. The rotation speed can be calculated from the degree of change in the phase information obtained from the encoder 21, and the reference value of the correction amount determined by the test or the like is increased in proportion to the rotation speed to obtain the correction amount according to the rotation speed. Obtainable.
【００３０】本実施例のミシンの糸調子装置によれば、
上糸センサ２５により正確な上糸９の太さが検出され、
この検出値を用いて、ＣＰＵ５が糸挟持マグネット７を
制御しているので、一針毎の上糸９の繰り出し量をほぼ
指定値に等しく保つことが可能になり、見た目に美し
く、整った縫目を自動的に形成することができる。According to the thread tension device of the sewing machine of this embodiment,
The upper thread sensor 25 detects the accurate thickness of the upper thread 9,
Since the CPU 5 controls the thread holding magnet 7 by using this detected value, it is possible to keep the feeding amount of the upper thread 9 for each stitch substantially equal to the specified value, and the sewing is beautiful and neat. Eyes can be formed automatically.
【００３１】尚、本実施例は、本発明のミシンの糸調子
装置を上糸に適用した例であるが、下糸に適用してもよ
い。In this embodiment, the thread tension device of the sewing machine of the present invention is applied to the upper thread, but it may be applied to the lower thread.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の上糸調子装置によれば、光センサからの電荷量
信号を処理して、演算手段が糸の太さを計算しているの
で、多種多様な上糸の太さを正確に検出することがで
き、この正確な検出値を用いて、制御手段が糸挟持機構
を制御するので、上糸の太さに応じた適切な糸調子制御
が可能になる。As is apparent from the above description,
According to the needle thread tension device of the present invention, the calculation means calculates the thickness of the thread by processing the electric charge amount signal from the optical sensor, so that the various thicknesses of the upper thread can be accurately detected. Since the control means controls the yarn pinching mechanism by using this accurate detected value, it is possible to appropriately control the thread tension according to the thickness of the upper thread.
【図１】本実施例のミシンの上糸調子装置のブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram of a needle thread tension device of a sewing machine of this embodiment.
【図２】本実施例の上糸調子装置における上糸センサ部
分の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a needle thread sensor portion in the needle thread tension device of this embodiment.
【図３】（ａ）図２のＣＣＤラインセンサからの原信号
の一例である。 （ｂ）図３（ａ）における、しきい値ｖｔの決定方法を
示すグラフである。 （ｃ）図３（ａ）の信号の微分信号である。3A is an example of an original signal from the CCD line sensor of FIG. (B) It is a graph which shows the determination method of threshold value vt in Fig.3 (a). (C) It is a differential signal of the signal of FIG.
【図４】本実施例の上糸調子装置における上糸狭持マグ
ネットの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an upper thread holding magnet in the upper thread tension device of the present embodiment.
【図５】本実施例の上糸調子装置を適用したミシンにお
ける上糸経路を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a needle thread path in a sewing machine to which the needle thread tension device of this embodiment is applied.
【図６】従来の、上糸の太さを検出する方法を示す説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a conventional method for detecting the thickness of the upper thread.
１ ＣＣＤラインセンサ ２ フォトダイオード素子 ３ ＬＥＤ ５ ＣＰＵ ７ 上糸挟持マグネット ９ 糸 ３３ 針 ３５ 天秤 ４１ 糸巻 1 CCD line sensor 2 Photodiode element 3 LED 5 CPU 7 Upper thread clamping magnet 9 Thread 33 Needle 35 Balance 41 Thread spool
Claims (1)
に配置された光源と、 糸を挟んで前記光源と対向する位置に配置され、かつ前
記光源から与えられる光エネルギー量の多少によって発
生する電荷量が変化する多数の受光素子を配列すること
により構成された光センサと、 前記光センサからの電荷量信号を処理して、糸の太さを
計算する演算装置と、 糸供給源と天秤との間の糸経路中において、糸を挟持し
て張力を与える糸挟持機構と、 前記演算装置からのデータに基づいて前記糸挟持機構を
制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするミシンの糸調子装置。1. A light source arranged in a thread path between a thread supply source and a stitch forming portion, and an amount of light energy arranged at a position facing the light source with a thread sandwiched between the light source and the light source. An optical sensor configured by arranging a large number of light receiving elements in which the amount of electric charge generated varies depending on the number of, and an arithmetic device for processing the electric charge amount signal from the optical sensor to calculate the thickness of the yarn, A yarn clamping mechanism that clamps the yarn to apply tension in the yarn path between the yarn supply source and the balance; and a control unit that controls the yarn clamping mechanism based on data from the arithmetic unit. A thread tension device for a sewing machine characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18476093A JPH0739667A (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Thread tension device for sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18476093A JPH0739667A (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Thread tension device for sewing machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739667A true JPH0739667A (en) | 1995-02-10 |
Family
ID=16158857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18476093A Pending JPH0739667A (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Thread tension device for sewing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739667A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1094690A (en) * | 1996-09-24 | 1998-04-14 | Janome Sewing Mach Co Ltd | Thread tension adjustment device for sewing machine |
| EP1394310A2 (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-03 | Fritz Gegauf Ag Bernina-Nähmaschinenfabrik | Method for determining the underthread supply and sewing machine with monitoring of the underthread supply |
| JP2010200934A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Juki Corp | Method for discriminating both sides of button and device for discriminating both sides of button |
| US7806063B2 (en) | 2006-05-29 | 2010-10-05 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic sewing machine and sewing machine motor control program |
| JP2010220945A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Juki Corp | Front and rear discrimination device of button |
| CN102530335A (en) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 三星Sdi株式会社 | Automatic dual labeling device and position changing device of the same |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP18476093A patent/JPH0739667A/en active Pending
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