JPH0759975A - サイクルミシンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイクルミシンにおいて、サイクル針数の設
定ミスを防ぎ、途中からの起動に対して、送りを原点に
復帰させオーバーランを防ぎ、縫製品及びミシン機構を
保護する。 【構成】 布送りカムの一回転を検出して一回転信号を
発生する検出手段、針位置検出手段、針数カウント手段
と針数決定手段を備え、サイクル針数を自動的に決定す
ることにより針数決定ミスを防ぐ。又、サイクル原点検
出手段を備え、原点外からの起動時に、モータを低速回
転しながら原点に復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシン主軸の回転によ
り所定形状の縫製パターンを形成するように布送りを制
御する布送りカムを有するサイクルミシンの制御装置に
係わり、特に、ミシンのオーバーランを防ぎ、ミシンの
機構を保護するサイクルミシンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カムにより一定の形状縫いを行う
サイクルミシンは、その送りのカム形状により１サイク
ルの縫製針数（サイクル針数）が異なり、又その停止位
置が決められている。

【０００３】図１は、従来のサイクルミシンに内蔵され
る制御装置の一部を示す斜視図である。

【０００４】図１において、１０は布送りカムであり、
１サイクルで１周する。停止位置は、布送りカムの運針
パターンにより決まり、布送りカムが１周すると原点位
置前にて自動糸切り機構１６が働き、原点位置で常に停
止するように調整されている。

【０００５】又、１２は減速センサ検出部であり、布送
りカム１０上に取り付けられており、サイクル原点（停
止位置）から数針前に検知されるように調整され、減速
センサ１４によって検出される。

【０００６】これらの構成において、ペダルが踏まれた
場合、図２のタイミングチャートに示すように、ミシン
を高速回転させてミシンを起動させる。

【０００７】その後、例えば実開平４−１７７６７に示
されているように、何針か縫製した後、減速センサ検出
部１２を減速センサ１４が検知した場合は、ミシンモー
タを減速回転に減速させて設定針数の縫製を行い、停止
し、１サイクルの縫製作業を終了させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、１サイクルのミシンモータの減速タイミン
グを、布送りカムに取り付けた減速センサに頼るため、
調整不良等によりずれて取り付けられ、サイクル針数の
設定がミシン本体のカム形状と合わない場合は（サイク
ル針数の設定ミス）、原点に正しく停止できないという
不具合が生じ、縫製品も不良品となるに加え、１サイク
ルの最終工程で自動糸切り機構（図１の１６）が、ミシ
ンモータが高速の状態で作動してしまい、ミシン本体の
損傷につながるという問題があった。

【０００９】又、減速センサが故障した場合は、減速ポ
イントがみつからないため、ミシンが高速で回りっぱな
しの暴走状態となるという問題がある。このときは、上
記不具合ばかりか、オペレータにも危険な状況を伴うこ
とになる。

【００１０】更に、この減速センサの入力タイミングの
調整は、モータが十分に減速できるだけの余裕を取る必
要があり、停止位置であるサイクル原点の３〜７針前に
取り付けられる必要があるが、この場合手回しにより数
針送られたり、ミシン回転中の電源オフや非常停止によ
り、ミシンの布送りカムの位置が例えば図２のＡ点の位
置のように、減速センサとサイクル原点の間に位置され
た状態からペダルが踏まれてミシン起動された時、減速
ポイントがみつからないため、前記と同様に直ぐ隣りサ
イクル原点で停止できずオーバーランしてしまい、更に
高速で自動糸切り機構が作動し、機構部破損の危険や不
快音を生じるという問題点がある。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、サイクル針数を自動的に決定する機
能により、サイクル針数自動設定モードを不揮発性メモ
リに記憶させておくことで自動的に正しくサイクル針数
を検知できるのでサイクル針数の設定ミスを未然に防ぐ
ことができるサイクルミシンの制御装置を提供すること
を第１の目的とする。

【００１２】又送りの位置が原点位置にないサイクル途
中でのミシン起動指令に対して、ミシンを低速回転させ
ることで送りを原点位置まで復帰させ、オーバーランを
防ぎ、縫製品及びミシン機構を保護することのできるサ
イクルミシンの制御装置を提供することを第２の目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ミシン主軸の
所定数の回転に対応する一回転により所定形状の縫製パ
ターンを形成するように布送りを制御する布送りカムを
有するサイクルミシンの制御装置において、上記布送り
カムの一回転を検出して一回転信号を発生する検出手段
と、ミシン主軸の一回転中の所定針位置を検出して針位
置信号を発生する針位置検出手段と、布送りカムの一回
転中の上記針位置信号をカウントする針数カウント手段
と、上記一回転信号が発生するときカウント値を記憶す
る記憶手段と、上記記憶したカウント値によりサイクル
針数を決定する手段、とを備えたことにより、前記第１
の目的を達成したものである。

【００１４】本発明は又、ミシン主軸の所定数の回転に
対応する一回転により所定形状の縫製パターンを形成す
るように布送りを制御する布送りカムを有するサイクル
ミシンの制御装置において、サイクル原点検出手段を備
え、サイクル原点以外からの起動時に、モータを低速回
転させながら、サイクル原点に復帰させることにより、
前記第２の目的を達成したものである。

【００１５】

【作用】本発明によれば、ミシン起動ペダルが踏まれる
とミシン制御装置は、ミシンを決められた回転数で回転
させる。この時、布送りカムの一回転を検出する検出手
段により、１サイクルを検出し、又、針位置検出手段に
より、針上位置あるいは針下位置を検出し、上記１サイ
クルにおける針数を針数カウント手段によりカウント
し、サイクル針数を決定する。決定したサイクル針数は
メモリに格納し、通常の運転モードに復帰する。

【００１６】又、本発明によれば、サイクル原点検出手
段を有することにより、サイクル途中でのミシン起動の
場合に、モータを低速回転させ送りの原点位置を検出
し、そこで停止させることによりオーバーランを防ぎ、
縫製品及びミシン機構を保護することができる。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１８】図３は、モータ制御によるミシンの概観を
示す斜視図である。

【００１９】図３において、ミシン１８は操作台２０の
上にミシン本体２２を搭載している。該操作台２０の下
部には、モータ２４（サーボモータあるいはエレクトロ
モータ等）及びミシン制御装置（モータ・ミシンコント
ローラ）２６が配置され、該ミシン制御装置２６にはペ
ダル２８が接続されている。

【００２０】ミシン本体は、縫製パターンに応じた布送
りカムを用いて繰り返し同一パターンの縫製パターンを
実行し得るサイクルミシンで、その布送りカム形状によ
り、１サイクルの縫製針数であるサイクル針数が異なっ
ている。

【００２１】図４は、上記ミシン制御装置２６を示すブ
ロック線図である。

【００２２】図４において、ミシン制御装置２６は、主
にミシン制御手段３０とモータ制御手段３２とからな
り、これらは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、リードオ
ンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ）、不揮発性リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯ
Ｍ）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）等で構成されている。

【００２３】又、図４において、３４はミシンモータ２
４を駆動するモータ駆動回路、３６はサイクル針数自動
設定手段、３８はペダルが踏まれているかどうかチェッ
クするペダルセンサ、４０は布押えソレノイド駆動回
路、４２は布押えソレノイド、４４はサイクル原点検出
器、４６はミシン針位置検出器、４８はモータ速度検出
器（エンコーダ）、５０はエラー表示手段である。

【００２４】以下、図５、６、８、１０等のフローチャ
ートを参照して本実施例のミシン制御装置２６の作用を
説明する。

【００２５】図５は、ミシン制御装置２６の全体の大ま
かな制御を示すメインフローチャートである。

【００２６】まず、電源投入時、ステップ５００におい
てイニシャル処理が行われる。ここでは図６に示すよう
に、一般的なイニシャル処理の後にステップ６００にお
いて、サイクル針数の自動設定が選択されているかどう
かを、サイクル針数自動設定手段３６により入力して不
揮発性メモリに記憶しておく。該サイクル針数自動設定
手段３６は、ミシン制御装置２６上にスイッチ等で構成
され、自動設定を選択するか否かをオペレータにより選
択できる。

【００２７】サイクル針数自動設定が選択された場合
は、ステップ６０２において不揮発性メモリ上に記憶さ
れるサイクル針数をクリアし、メインフローに戻る。こ
れにより、正規にサイクル針数が自動設定されるまで、
このサイクル針数自動設定モードが持続させられる。

【００２８】又、サイクル針数自動設定が選択されない
場合は、直ちにメインフローに戻る。

【００２９】次に、図５のステップ５０２において、ペ
ダルセンサ３８によりペダル２８が踏まれているかどう
かをチェックする。ペダル２８が踏まれてペダルセンサ
３８がオンしている場合は、次のステップ５０４におい
て、布押えソレノイド駆動回路４０により布押えソレノ
イド４２を駆動して布押えを下降させる。

【００３０】次に、ステップ５０６において、サイクル
原点を検知したかどうか、ステップ５０８において針上
位置を検知したかどうか、それぞれ判定を行う。

【００３１】サイクル原点の検知を行うサイクル原点検
出手段４４は、図７に示すように、原点検出部５２と、
原点センサ５４とからなり、原点検出部５２を原点セン
サ５４で検出することにより、原点検知が行われる。

【００３２】又針上検知（あるいは針下検知）は、同じ
く図７に示すミシンプーリ５６に内蔵された、ミシン針
位置検出器４６により、ミシン主軸５８の回転に応じて
針上位置と針下位置をそれぞれ１回転毎に検出すること
で行われる。

【００３３】ここで、サイクル原点及び針上を検知した
時、次のステップ５１０においてサイクル針数自動設定
モードと判定された場合は、ステップ５１２においてサ
イクル針数カウントモードをセットして、ステップ５１
４の低速（即時停止可能な速度）サイクル運転に入る。

【００３４】図８に、低速サイクル運転のフローチャー
トを示す。

【００３５】図８において、まず、ステップ８００で、
ＲＡＭ内のモータエンコーダカウンタをクリアし、ステ
ップ８０２で、針数カウンタをクリアし、ステップ８０
４で、図４のモータ制御手段３２に低速回転指令を出力
する。モータ制御手段３２は、ミシン制御手段３０から
指令を入力すると、その指令を判別し、モータの回転軸
に取り付けられたモータ速度検出器（エンコーダ）４８
からのモータ速度を指令速度と一致するように、モータ
駆動回路３４にモータ駆動指令信号を与えてモータ２４
を回転させる。モータ２４が回転するとベルトを介し
て、ミシン本体の主軸５８も回転する。

【００３６】次に、ステップ８０６において、ミシン針
位置検出器４６により、図９の針上信号の矢印↑ポイン
トにて示すように、針上端を検知すると、その度に、ス
テップ８０８において、針数カウンタをカウントアップ
する。これにより、運針数をカウントできる。又、ステ
ップ８１０において、モータのエンコーダカウンタをク
リアする。

【００３７】又、ステップ８０６の判定において、例え
ば図９のＢポイントのように、針上端が検知されない場
合は、ステップ８１２へ行き、針位置検出器４６が故障
していないかどうかチェックを行う。即ち、モータ２４
が回転する度にモータ速度検出器４８よりモータエンコ
ーダ信号が入力されるので、エンコーダカウンタをカウ
ントアップする。この時、針位置検出器４６が故障して
いる場合は、いつまで経っても次の針上端が検出されな
いため、エンコーダカウンタはクリアされないことにな
る。

【００３８】そのため、ステップ８１４において、この
エンコーダカウンタが異状値を越えたどうかチェックす
ることにより、針上検知エラーを検知する。エラーを検
知しない場合はステップ８０６へ戻り、エラーを検知し
た場合はステップ８１６においてミシン制御装置２６上
の表示パネル等のエラー表示手段５０により作業者に知
らせると共に、モータ２４を停止させる。この時、警報
を鳴らして作業者に知らせるようにしてもよい。

【００３９】エラー表示後は、ステップ８２６へ飛びモ
ータを停止する。

【００４０】又、針数を計測でカウントしていき、ステ
ップ８１８において布送りカムを一回転即ちサイクル原
点を検知して一回転信号を発生させる。更に次のステッ
プ８２０においてサイクル針数カウントモードと判定さ
れた時には、ステップ８２２において一回転信号に基づ
きカウントした針数カウンタの値をサイクル針数として
不揮発性メモリに記憶させ、ステップ８２４において、
サイクル針数自動設定モード、サイクル針数カウントモ
ードをクリアし、ステップ８２６において前記一回転信
号によりモータを停止させる。なお、図９は１サイクル
３０針の例を示している。

【００４１】次に、図５のメインフローに戻り、ステッ
プ５１８において布押えを上昇駆動して１サイクルを終
了する。次回からは高速サイクル運転が可能となる。

【００４２】又、メインフローのステップ５１０の判定
において、サイクル針数自動設定モードでない時は、ス
テップ５１６において高速サイクル運転に入る。

【００４３】図１０に高速サイクル運転のフローチャー
トを示す。

【００４４】高速サイクル運転では、前記と同様にペダ
ルが踏まれたら布押えを下降させ、サイクル原点、針上
であることを確認してから高速サイクル運転モードに入
る。

【００４５】図１０のステップ１０００において、針上
検知エラーチェック用にモータエンコーダカウンタをク
リアし、ステップ１００２において、不揮発性メモリよ
りサイクル針数をロードし、針数カウンタにセーブす
る。次のステップ１００４にてモータ２４に高速回転指
令を出す。

【００４６】図１１は、図９と同様に１サイクル３０針
の例を示すタイミングチャートである。

【００４７】ステップ１００６において、図１１に示す
ように、針上端を検知する度に、ステップ１００８で針
数カウンタをカウントダウンし、ステップ１０１０でモ
ータエンコーダカウンタをクリアする。

【００４８】次にステップ１０１２で針数カウンタが例
えば、残り３針以下かどうか判定し、３針以下でなけれ
ばステップ１００６へ戻り、以上の動作を繰り返し、３
針以下で、且つステップ１０１４の判定で未だ針数カウ
ンタが０でなければ、ステップ１０１６で、モータに低
速指令を出し、直ぐ停止できるように減速し、針数カウ
ンタが０となったところで、ステップ１０１８に行きモ
ータ２４を停止させ、図５のメインフローのステップ５
１８へ戻り、布押えを上昇させて１サイクルを終了させ
る。

【００４９】又、ステップ１００６の針上端検知におい
て、検知エラーがあった時は、ステップ１０２０、１０
２２、１０２４において、低速回転時と同様のエラーチ
ェック処理を行う。

【００５０】又、図５のステップ５０６、あるいは５０
８において、手回し等により数針送られて、サイクル原
点から外れた位置や、針上端でない位置からの、途中か
らの起動と判定された場合には、サイクル針数自動設定
モードと同様に、ステップ５１４において低速サイクル
運転に入る。この時、途中からの起動であるので１サイ
クルの針数をカウントすることができないので、例えサ
イクル針数自動設定モードでもサイクル針数カウントモ
ードがセットされず、通常の減速サイクル運転モードと
なる。

【００５１】この低速サイクル運転において、サイクル
原点を検知したところで、モータ２４を停止させ、ステ
ップ５１８へ行き布押えを上昇させて、サイクルを終了
させる。これにより、次回から高速サイクル運転が可能
となる。

【００５２】なお、上記実施例では、布送りカムの一サ
イクルの検出は、サイクル原点を検知した位置から布送
りカムの一回転の検出によって行っているが、これに限
定されるものではなく任意の点でよいことは明らかであ
る。

【００５３】又、糸切り機構（図１の１６）作動後の針
上死点位置を検出するセンサ手段（検出手段４４又は他
のセンサ）を設け、布送りカムの一サイクルの検出はセ
ンサ手段を検知した位置から布送りカムの一回転の検出
によって行うようにするか、又は送りカムの任意の位置
から回転してセンサ手段に検出される位置から布送りカ
ムの一回転の検出によって行うようにしても良い。そし
て、布送りカムの一回転を検出する検出手段は検出手段
４４又はセンサ手段により形成される。

【００５４】又、本実施例においては、サイクル針数決
定機能及びサイクル原点復帰機能を共に備えたため、ミ
シンのオーバーランを防ぎ、ミシンの機能を保護する高
い効果を上げているが、どちらか一方の機能を省略して
もよいことは明らかである。

【００５５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、サ
イクル針数自動設定モードを不揮発性メモリに記憶させ
ておくことで、どんなサイクル針数のミシン頭部にコン
トローラがセットされた場合であっても、自動的にサイ
クル針数を自動設定モードに入って正しくサイクル針数
を検知できるので、適切な加速、減速、停止制御を行う
ことが可能となるので、サイクル針数が様々なミシンで
も、毎回確実にサイクル原点に停止させることができ、
ミシンが高速で回りっぱなしになることを防止できるの
で、縫製品を不良にすることがなく、ミシン機構部の破
損を防ぐことができ、オペレータに快適な作業環境を提
供できるという優れた効果を有する。

【００５６】又、サイクル原点外から起動された場合で
も、低速運転するのでサイクル原点をみつけた時はいつ
でも原点に停止させることができ、オーバーランを防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のミシン制御装置の概観を示す斜視図

【図２】従来のミシン制御装置による１縫製サイクル中
の各種信号の波形を示すタイムチャート

【図３】本実施例を適用したサイクルミシンの概観を示
す斜視図

【図４】本実施例によるサイクルミシンの制御装置を示
すブロック線図

【図５】本実施例によるサイクルミシンの制御装置の基
本動作を示すフローチャート

【図６】図５のイニシャル処理を示すフローチャート

【図７】本実施例によるサイクルミシンの制御装置の概
観を示す斜視図

【図８】本実施例による低速サイクル運転の動作を示す
フローチャート

【図９】本実施例によるサイクルミシンの制御装置の１
縫製サイクル中の各種信号の波形を示すタイムチャート

【図１０】本実施例による高速サイクル運転の動作を示
すフローチャート

【図１１】図９と同じく本実施例によるサイクルミシン
の制御装置による各種信号の波形を示すタイムチャート

【符号の説明】

２４…ミシンモータ ３０…ミシン制御手段 ３２…モータ制御手段 ３６…サイクル針数自動設定手段 ３８…ペダルセンサ ４４…サイクル原点検出器 ４６…ミシン針位置検出器 ４８…モータ速度検出器 ５２…原点検出部 ５４…原点センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０５Ｂ 69/26 7152−3Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミシン主軸の所定数の回転に対応する一回
   転により所定形状の縫製パターンを形成するように布送
   りを制御する布送りカムを有するサイクルミシンの制御
   装置において、 上記布送りカムの一回転を検出して一回転信号を発生す
   る検出手段と、 ミシン主軸の一回転中の所定針位置を検出して針位置信
   号を発生する針位置検出手段と、 布送りカムの一回転中の上記針位置信号をカウントする
   針数カウント手段と、 上記一回転信号が発生するときカウント値を記憶する記
   憶手段と、 上記記憶したカウント値によりサイクル針数を決定する
   手段、 とを備えたことを特徴とするサイクルミシンの制御装
   置。
2. 【請求項２】ミシン主軸の所定数の回転に対応する一回
   転により所定形状の縫製パターンを形成するように布送
   りを制御する布送りカムを有するサイクルミシンの制御
   装置において、 サイクル原点検出手段を備え、 サイクル原点以外からの起動時に、モータを低速回転さ
   せながら、サイクル原点に復帰させることを特徴とする
   サイクルミシンの制御装置。