JPH09276579A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源投入時に、縫針と糸輪捕捉用釜との干渉
を防止しつつ主軸の原点位置設定を行えるように、ミシ
ンモータをミシンに装着でき、また主軸の原点位置検出
制御を簡単化する。 【解決手段】 縫針と糸輪捕捉用釜とを備えたミシン
に、モータ７と、第１及び第２検出手段と、表示手段と
を設け、主軸を手動で回転させることで、図７のフロー
チャートで示すように、検出された主軸の原点位置が表
示され（Ｓ22）、またミシンモータを手動で回転させる
ことで検出されたミシンモータの基準位置が表示（Ｓ2
5）されるので、ミシンモータにその基準位置を指示す
るマークが設けてなくても、針棒の上死点に対応する主
軸の原点位置とミシンモータの基準位置とのズレ位相角
を小さくして、主軸とミシンモータとを容易に連結する
ことができ、ミシンモータの取付けを簡単化できる上、
低コスト化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源投入時に、縫
針と糸輪捕捉用釜との干渉を防止しつつ主軸の原点位置
設定を行えるように、ミシンモータをミシンに装着で
き、また主軸の原点位置を検出する検出手段を改善する
ようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通常のミシンのミシン本体は、ベ
ッド部と脚柱部とアーム部及びヘッド部とを主体として
構成され、アーム部内にミシンモータで駆動される主軸
が配設され、ヘッド部の針棒と縫針と天秤とが主軸の駆
動力で昇降駆動される。また、ベッド部内には下軸と縫
針と協働する糸輪捕捉用釜とが配設され、下軸も主軸か
らの駆動力で回転駆動される。縫針と糸輪捕捉用釜とを
同期作動させる必要から、従来のミシンでは下軸も主軸
で駆動するように構成してある。

【０００３】ところで、糸輪捕捉用釜を専用の駆動モー
タでミシン主軸とは独立に駆動することにより、糸輪捕
捉用釜をミシン主軸に同期駆動させつつ、縫製条件に応
じて糸輪捕捉用釜の時々刻々の回転状態を精密に制御す
ることができる。そこで、例えば、特開昭６０−２１７
５０号公報には、縫針を駆動する針駆動モータと、糸輪
捕捉用釜を駆動する釜駆動モータとを設け、縫針と糸輪
捕捉用釜とが同期作動するように針駆動モータと釜駆動
モータとを同期制御し、一連の縫目をパーフェクト・ス
テッチとするミシンが提案されている。

【０００４】特開平３−２３４２９１号公報には、縫針
をミシンモータで主軸を介して駆動し、糸輪捕捉用釜を
ミシンモータと異なる駆動モータで独立に駆動し、ミシ
ン主軸の回転量を検出するロータリエンコーダを設け、
手動操作でミシン主軸を回動操作した分だけ駆動モータ
を回動させる連動制御手段を設けて、縫針と糸輪捕捉用
釜との連動関係がずれないようにしたミシンが提案され
ている。ミシン主軸と釜駆動軸とを同期回転させる為に
は、主軸の原点位置及びその原点位置からの回転角、釜
駆動軸の原点位置及びその原点位置からの回転角等を検
出する必要がある。そこで、従来のミシンでは、通常、
ミシン主軸にロータリエンコーダを設け、釜駆動軸にも
ロータリエンコーダを設け、それらロータリエンコーダ
からの検出信号に基づいて同期制御している。

【０００５】ところで、ミシンモータとして、ロータリ
エンコーダを内蔵したサーボモータを適用するととも
に、針棒の針上位置に対応する主軸の原点位置を検出す
る主軸原点センサを設ける場合、そのロータリエンコー
ダからは、ミシンモータの基準位置の為の基準位置信号
（Ｚ相信号）と、その基準位置からの回転角を求める為
のクロックパルス信号とからなるロータリエンコーダ信
号が出力されるようになっている。

【０００６】即ち、主軸の原点位置とミシンモータの基
準位置とが精度良く同位相となるように、これらミシン
モータと主軸とを連結させることは不可能なので、電源
投入時には、ミシンモータを低速で回転させて、ミシン
モータの基準位置を検出する一方、その後更にミシンモ
ータを駆動させて主軸の原点位置を検出することで、こ
れら主軸の原点位置とミシンモータの基準位置とのズレ
位相角を求めておき、このズレ位相角とクロックパルス
信号と基づいて、同期制御の実行中における、縫針の上
死点や下死点のタイミング、或いは糸切りタイミングや
縫針と剣先の出合いタイミングなどの各種のタイミング
を演算で求めることが可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ミシ
ンモータとしてサーボモータを適用し、主軸の原点位置
を検出する主軸原点センサを設ける場合に、主軸の原点
位置とミシンモータの基準位置とのズレ位相角の大きさ
により、電源投入時にミシンモータの基準位置を検出す
る為には、ミシンモータを少なくとも１回転させるとこ
とになり、このミシンモータに連結された主軸も同時に
１回転することから、主軸に連動した針棒が上下動する
ときに、針棒に装着されている縫針と糸輪捕捉用釜とが
干渉する可能性が発生する。そこで、ミシンモータの基
準位置が一見して分かるように、モータ軸とモータフレ
ームとに夫々マークを付加することも可能であるが、こ
の場合には、各モータ毎に基準位置を精度良く検出する
ことになり、コスト高になるという問題がある。

【０００８】更に、主軸の原点位置とミシンモータの基
準位置とのズレ位相角が小さい場合であっても、電源投
入時にミシンモータの基準位置を検出する為にミシンモ
ータを回転駆動する場合に、その回転方向によってはミ
シンモータを少なくとも１回転させるとことになり、同
様に縫針と糸輪捕捉用釜とが干渉する可能性が発生す
る。そこで、針棒の下死点から上死点に向かうときと、
上死点から下死点に向かうときとで異なる針位置信号を
出力する針位置センサを設け、この針位置センサからの
針位置信号に基づいて、針棒を上死点の方に向かわせる
ようにミシンモータを回転させることで、縫針と糸輪捕
捉用釜との干渉を防止しながら、主軸の原点位置を検出
することも考えられるが、主軸原点センサを設ける上、
更に針位置センサを設けることになり、コスト高になる
こと、組付け作業が複雑になること、などの問題があ
る。

【０００９】本発明の目的は、電源投入時に、縫針と糸
輪捕捉用釜との干渉を防止しつつ主軸の原点位置設定を
行えるように、ミシンモータをミシンに装着でき、また
主軸の原点位置検出制御を簡単化することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１のミシンは、ミ
シンモータで主軸を介して駆動される縫針と、その縫針
と協働して上糸の糸輪を捕捉する糸輪捕捉用釜とを備え
たミシンにおいて、糸輪捕捉用釜を主軸とは独立に駆動
する駆動手段と、主軸の原点位置を検出する第１検出手
段と、ミシンモータの基準位置及び回転角度を検出する
第２検出手段と、第１検出手段の検出信号に基づいて主
軸の原点位置を指示する原点位置信号を受けたときに表
示するとともに、第２検出手段の検出信号に基づいてミ
シンモータの基準位置を指示する基準位置信号を受けた
ときに表示する表示手段とを備えたものである。

【００１１】作用について説明すると、糸輪捕捉用釜は
駆動手段により主軸とは独立に駆動され、第１検出手段
は、主軸の原点位置を検出するとともに、第２検出手段
は、ミシンモータの基準位置及び回転角度を検出する。
ところで、表示手段は、第１検出手段の検出信号に基づ
いて主軸の原点位置を指示する原点位置信号を受けたと
きに表示するとともに、第２検出手段の検出信号に基づ
いてミシンモータの基準位置を指示する基準位置信号を
受けたときに表示する。

【００１２】即ち、主軸を手動で回転させることで検出
された主軸の原点位置が表示され、またミシンモータを
手動で回転させることで検出されたミシンモータの基準
位置が表示されるので、針棒の上死点に対応する主軸の
原点位置とミシンモータの基準位置とのズレ位相角を小
さくして、主軸とミシンモータとを連結することがで
き、電源投入時に、ミシンモータの回転方向さえ決まれ
ば、針棒を上昇させるようにミシンモータを駆動して、
縫針と糸輪捕捉用釜との干渉を防止しつつ、主軸を原点
位置に設定したり、ミシンモータの基準位置を設定する
初期化制御を実行することができる。

【００１３】請求項２のミシンは、請求項１の発明にお
いて、前記表示手段は、文字や記号を表示可能なディス
プレイを備え、原点位置信号や基準位置信号を受けたこ
とをディスプレイに表示するように構成されたものであ
る。作用について説明すると、請求項１と同様の作用を
奏するが、原点位置信号や基準位置信号を受けたことを
ディスプレイに表示されるので、これら原点位置や基準
位置を表示を介して容易に認識することができる。

【００１４】請求項３のミシンは、請求項１又は請求項
２の発明において、前記第１検出手段は、主軸に取付け
られた半円状の検出作動板と、針棒が下死点から上死点
に向かうときと、上死点から下死点に向かうときとで異
なる検出信号を出力する検出スイッチとを備えたもので
ある。作用について説明すると、請求項１又は請求項２
と同様の作用を奏するが、主軸には半円状の検出作動板
が取付けられ、検出スイッチは、その検出作動板に対応
するか否かにより、針棒が下死点から上死点に向かうと
きと、上死点から下死点に向かうときとで異なる検出信
号を出力するので、この検出信号に基づいて、針棒が常
に上死点に向かうようにミシンモータの回転方向を容易
に決定できるとともに、針位置センサを別途設けること
なく、針棒の停止位置を検出できる。

【００１５】請求項４のミシンは、請求項３の発明にお
いて、前記ミシンモータのモータ軸と主軸とがカップリ
ングを介して連結解除可能に連結されたものである。そ
れ故、ミシンモータと主軸との連結及びその解除が簡単
化する。請求項５のミシンは、請求項４の発明におい
て、少なくとも前記第２検出手段の検出信号に基づいて
駆動手段を主軸に同期させて駆動制御する同期制御手段
を備え、前記表示手段の制御プログラムと、同期制御手
段の制御プログラムとは同一の不揮発性メモリに格納さ
れたものである。

【００１６】作用について説明すると、請求項４と同様
の作用を奏するが、同期制御手段は、少なくとも第２検
出手段の検出信号に基づいて駆動手段を主軸に同期させ
て駆動制御し、表示手段の制御プログラムと、同期制御
手段の制御プログラムとは同一の不揮発性メモリに格納
されているので、これら両制御プログラムを一括して同
一の不揮発性メモリに書き込みでき、また不揮発性メモ
リの管理が簡単化する。

【００１７】請求項６のミシンは、請求項５の発明にお
いて、前記第１及び第２検出手段から検出信号を受け、
主軸の原点位置に対するミシンモータの基準位置のズレ
位相角が所定値以上になったときにエラーを表示するエ
ラー表示手段を備えたものである。作用について説明す
ると、請求項５と同様の作用を奏するが、エラー表示手
段は、第１及び第２検出手段から検出信号を受け、主軸
の原点位置に対するミシンモータの基準位置のズレ位相
角が所定値以上になったときにエラーを表示するので、
その所定値として、針棒に装着した縫針が糸輪捕捉用釜
に干渉しない値に設定することにより、主軸の原点位置
に対するミシンモータの基準位置のズレ位相角が大きい
場合でも、縫針と糸輪捕捉用釜との干渉を確実に防止す
ることができる。

【００１８】請求項７のミシンは、ミシンモータで主軸
を介して駆動される縫針と、その縫針と協働して上糸の
糸輪を捕捉する糸輪捕捉用釜とを備えたミシンにおい
て、主軸に取付けられた半円状の検出作動板と、針棒が
下死点から上死点に向かうときと、上死点から下死点に
向かうときとで異なる検出信号を出力するとともに、検
出作動板の半径方向のエッジで主軸の原点位置を検出す
る検出手段とを備えたものである。

【００１９】作用について説明すると、主軸に半円状の
検出作動板が取付けられ、検出手段は、針棒が下死点か
ら上死点に向かうときと、上死点から下死点に向かうと
きとで異なる検出信号を出力するとともに、検出作動板
の半径方向のエッジで主軸の原点位置を検出するので、
電源投入時に、この検出信号に基づいて、針棒が常に上
死点に向かうようにミシンモータの回転方向を容易に決
定して、主軸の原点位置設定制御を簡単化できるととも
に、針位置センサを別途設けることなく、針棒の停止位
置を簡単に検出できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る
２本針ミシンを概念的に図示したもので、この２本針ミ
シン１は、ズボンのベルトループ片の両端部に同時に閂
止め縫いを施す為のミシンである。図１に示すように、
ミシン本体は、ベッド部２とその後端側の基端部から立
ち上がる脚柱部３と脚柱部３の上端から前方へ水平に延
びるアーム部４及びヘッド部５とを有する。

【００２１】アーム部４内の主軸６は、カップリング１
４を介して連結されたインダクションモータからなるミ
シンモータ７で駆動され、針棒８は針棒クランク機構９
を介して昇降駆動され、針棒８の下端の針支持体１０に
は１対の縫針１１ａ，１１ｂが取付けられ、縫針１１ｂ
は、取付け位置を前後方向に調節可能に取付けられてい
る。ここで、主軸６はセットビス１４ａでカップリング
１４に連結解除可能に固定されるとともに、ミシンモー
タ７のモータ軸７ａはセットビス１４ｂでカップリング
１４に連結解除可能に固定されている。

【００２２】更に、主軸６には、図１に示すように、半
円状の検出作動板４７が固着され、この検出作動板４７
に臨むように、フォトインタラプタからなる主軸原点セ
ンサ３８（第１検出手段の検出スイッチに相当する）が
設けられ、この主軸原点センサ３８は、図５に示すよう
に、針棒８が下死点から上死点に向かうとき、つまり主
軸６が１８０°から３６０°まで回転するときには、検
出作動板４７に対向することから「Ｌ」レベルの針位置
信号を出力するとともに、上死点から下死点に向かうと
き、つまり主軸６が０°から１８０°まで回転するとき
には、検出作動板４７に対向しないことから「Ｈ」レベ
ルの針位置信号を出力する。更に、主軸原点センサ３８
は、針棒８の上死点に向かう方向から下死点に向かう方
向に切り換わりに対応する検出作動板４７の半径方向の
エッジ４７ａで、主軸原点位置信号を出力する。

【００２３】ベッド部２は、ベッド部本体部１２と、こ
の前端側に所定の間隔を開けて配設された釜モジュール
１３とを有し、ベッド部本体部１２の前端部には糸輪捕
捉用の半回転釜１５が設けられ、釜モジュール１３の後
端部には糸輪捕捉用の半回転釜１６が設けられ、両半回
転釜１５，１６内には夫々下糸ボビンが装着されてい
る。前記半回転釜１５を主軸６の駆動力で駆動する為
に、ベッド部本体部１２の内部には下軸１７が配設さ
れ、主軸６のクランク部６ａに連結したクランクロッド
１８とセクターギヤ１９とを介して下軸１７の右端のギ
ヤ２０が往復回転駆動され、通常のミシンと同様に、半
回転釜１５は縫針１１ａの上下動と調時して駆動され
る。

【００２４】釜モジュール１３は、基本的には、半回転
釜１６と、この半回転釜１６を主軸６とは独立に駆動す
る釜駆動モータ２１とをユニット化したものであり、半
回転釜１６は、主軸６と同期駆動制御される釜駆動モー
タ２１により釜駆動軸を介して駆動され、縫針１１ｂの
上下動と協働して縫製対象物に閂止め縫いするようにに
っている。ここで、２本針ミシン１に設けられた針棒
８、縫針１１ａ，１１ｂ、その駆動機構、天秤機構、加
工布（被縫製布）を前後方向と左右方向とに独立に送り
移動させる布送り機構等については、既存の２本針ミシ
ンと同様に構成されているので、その詳しい説明を省略
する。

【００２５】図２は２本針ミシン１と作業テーブル２２
等の正面図、図３はそれらの右側面図であり、図２、図
３に示すように、作業テーブル２２の中央部に２本針ミ
シン１が装備され、作業テーブル２２の下側には制御装
置３０と、主軸６や釜駆動軸を必要に応じて回転させる
手動操作ユニット２３とが配設され、作業テーブル２２
の右端部には、液晶ディスプレイ２４と操作部２５とを
有する操作パネル２６が立設されるとともに、ベルトル
ープ片の為のベルトループ連続体を供給するベルトルー
プ供給装置５０が配設されている。

【００２６】次に、２本針ミシン１に設けられた制御装
置３０の制御系の概要について、図４のブロック図に基
づいて説明する。ここで、ベルトループ供給装置５０は
その制御装置３０に接続されている。制御装置３０に設
けられた制御部３１は、ＣＰＵ３２とＲＯＭ３３及びＲ
ＡＭ３４とを含むマイクロコンピュータと、そのマイク
ロコンピュータにデータバスなどのバスを介して接続さ
れた入力インターフェース（図示略）及び出力インター
フェース（図示略）とから構成され、この入力インター
フェースには、起動スイッチ３５と、操作パネル２６
と、手動操作ユニット２３と、主軸原点センサ３８と、
ミシンモータ７に設けた第１ロータリエンコーダ３９
と、釜駆動モータ２１に設けた第２ロータリエンコーダ
４０と、釜軸原点センサ４１と、ミシンモータ７の原点
位置と主軸６の原点位置とを略合致させるようにして連
結させる原点設定モードを設定する為の原点設定スイッ
チ４６の各々からの信号が供給される。

【００２７】更に、出力インターフェースからは、操作
パネル２６と、送り機構に設けられ、縫製対象物を載置
する布受け板（図示略）を、Ｘ方向（左右方向）に移動
駆動するＲ軸駆動モータ３６の為の駆動回路４２と、Ｘ
方向に直交するＹ方向（前後方向）に移動駆動するθ軸
駆動モータ３７の為の駆動回路４３と、ミシンモータ７
の為の駆動回路４４と、釜駆動モータ２１の為の駆動回
路４５の各々に駆動信号や駆動パルス信号が供給され
る。ここで、ミシンモータ７と釜駆動モータ２１とは夫
々ＡＣサーボモータで構成されている。

【００２８】前記操作パネル２６には、図１２に示すよ
うに、大型の液晶表示ディスプレイ２４が設けられると
ともに、このディスプレイ２４に種々の設定画面を切換
えて表示させたり、設定データを入力設定する為に、数
字「０」〜「９」の数字キー２５ａに加えて、縫製を開
始する縫製開始キー２５ｂなどの複数の機能スイッチを
有する操作部２５が設けられている。

【００２９】また、釜軸原点センサ４１は、半回転釜１
６の原点位置（例えば、針上位置に対応する０°の回転
位置）を検出して釜軸原点位置信号を出力するようにな
っている。第１ロータリエンコーダ（第２検出手段に相
当する）３９は、ミシンモータ７の回転に応じて、クロ
ックパルス信号と、ミシンモータ７の１回転毎の基準位
置信号とからなるロータリエンコーダ信号を出力するよ
うになっている。また、第２ロータリエンコーダ４０
は、釜駆動モータ２１の回転に応じて、クロックパルス
信号と、釜駆動モータ２１の１回転毎の基準位置信号と
からなるロータリエンコーダ信号を出力するようになっ
ている。

【００３０】ＲＯＭ３３（不揮発性メモリに相当する）
には、複数種類の閂止め縫いの為のパターンデータがパ
ターン番号に対応させて格納されるとともに、２本針ミ
シン１の各種の制御の為の制御プログラム、本願特有の
後述の縫製制御の制御プログラムなどが格納されてい
る。この縫製制御には、第１ロータリエンコーダ３９か
らのロータリエンコーダ信号と、第２ロータリエンコー
ダ４０からのロータリエンコーダ信号とに基づいて、釜
駆動モータ２１を主軸６に同期させる同期制御の制御プ
ログラムや、ミシンモータ７を主軸６に取付ける際に、
主軸原点位置を指示する原点位置信号やミシンモータ７
の基準位置を指示する基準位置信号を受けたときにディ
スプレイ２４に表示する原点位置設定処理制御の制御プ
ログラムが格納されている。

【００３１】即ち、同期制御の制御プログラムと原点位
置設定処理制御の制御プログラムとは、同一のＲＯＭ３
３に格納されているので、これら両制御プログラムを一
括して同一のＲＯＭ３３に書き込みでき、またプログラ
ムＲＯＭ３３の管理が簡単化する。また、ＲＡＭ３４に
は、種々のワークメモリやバッファやカウンタなどが設
けられている。次に、２本針ミシン１の制御装置３０の
制御部３１で実行される縫製制御のルーチンについて、
図６〜図１１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＝１０、１１、１２・・・）は各
ステップである。

【００３２】先ず、ミシンモータ７の基準位置と主軸６
の原点位置を略合わせるようにして、ミシンモータ７を
ミシン１に取付ける為に、カップリング１４をその一方
のセットビス１４ｂでミシンモータ７のモータ軸７ａに
取付けて、原点設定スイッチ４６をＯＮ側に切換えてか
ら、この２本針ミシン１に電源を投入する。ここで、他
方のセットビス１４ａを緩めておき、主軸６とカップリ
ング１４との連結を解除状態にしておく。電源が投入さ
れるとこの制御が開始され、原点設定スイッチ４６がＯ
Ｎであることから（Ｓ10：Yes ）、原点位置設定モード
が設定されて、原点位置設定処理制御（図７参照）が実
行される（Ｓ17）。

【００３３】この制御が開始されると、先ずディスプレ
イ２４には、原点位置設定用画面が表示される（Ｓ2
0）。例えば図１２に示すように、主軸６の原点位置と
ミシンモータ７の基準位置とを設定する為の画面が表示
される。そして、オペレータが主軸６を手でゆっくりと
所定の回転方向に回転させることにより、主軸原点セン
サ３８から、「Ｌ」レベルの針位置信号から「Ｈ」レベ
ルの針位置信号に立ち上がるときの主軸原点位置信号が
入力されないときには（Ｓ21：No）、「主軸原点位置」
に対応させて「非検出」がディスプレイ２４に表示され
（Ｓ23）、また第１ロータリエンコーダ３９から基準位
置信号が入力されないときには（Ｓ24：No）、「ミシン
モータ基準位置」に対応させて「非検出」がディスプレ
イ２４に表示され（Ｓ26）、Ｓ21に戻る。

【００３４】そして、主軸６を所定の回転方向に回転さ
せるときに、針棒８が略その上死点に到達して主軸原点
位置信号が検出されたときには（Ｓ21：Yes ）、「主軸
原点位置」に対応させて「検出」がディスプレイ２４に
表示される（Ｓ22）。例えば、図１２に示すように、デ
ィスプレイ２４には、「主軸原点位置」に対応させて
「検出」が表示される。次に、主軸６が回動しないよう
にして、オペレータはモータ軸７ａ又はカップリング１
４を手でゆっくりと所定の回転方向に回転させることに
より、ミシンモータ７の基準位置信号が検出されたとき
には（Ｓ24：Yes）、「ミシンモータ基準位置」に対応
させて「検出」がディスプレイ２４に表示される（Ｓ2
5）。例えば、図１３に示すように、ディスプレイ２４
には、「ミシンモータ基準位置」に対応させて「検出」
が表示される。

【００３５】即ち、原点位置設定により、針棒８の上死
点に対応する主軸６の原点位置と、ミシンモータ７の基
準位置とを表示を介して簡単に検出することができる。
そして、この状態で最終的にセットビス１４ａを固定し
て、主軸原点位置とミシンモータ７の基準位置とを略合
わせた状態で、ミシンモータ７を主軸６に連結すること
ができる。そして、電源を一旦遮断することで、この制
御が終了した後、原点設定スイッチ４６をＯＦＦ側に切
換えてから、２本針ミシン１に電源を再投入する。

【００３６】次に、電源が再投入されて縫製制御が実行
されたときには、原点設定スイッチ４６がＯＦＦである
ことから（Ｓ10：No）、先ず主軸６と半回転釜１６とを
所定の初期位置に回動させる初期化処理制御（図８参
照）が実行される（Ｓ11）。この制御が開始されると、
先ず針棒８の上死点への退避処理制御（図９参照）が実
行される（Ｓ30）。この制御が開始されたときに、主軸
原点センサ３８からの針位置信号が「Ｌ」レベルのと
き、つまり針棒８が下死点位置から上死点位置に向かう
途中のときは、ミシンモータ７が低速で正回転方向に駆
動されて主軸６が正回転駆動され（Ｓ41）、針棒８が最
短経路で略上死点位置に移動して、主軸原点センサ３８
から主軸原点位置信号が入力されたときには（Ｓ43：Ye
s ）、主軸６の正回転駆動が停止され（Ｓ44）、初期化
処理制御のＳ31にリターンする。

【００３７】一方、針位置信号が「Ｈ」レベルのとき、
つまり針棒８が上死点から下死点に向かう途中のときは
（Ｓ40：No）、ミシンモータ７が低速で逆回転方向に駆
動されて主軸６が逆回転駆動され（Ｓ42）、同様に、針
棒８が略上死点位置に移動して主軸原点センサ３８から
主軸原点位置信号が入力されたときには（Ｓ43：Ye
s）、主軸６の逆回転駆動が停止され（Ｓ44）、同様に
Ｓ31にリターンする。次に、初期化処理制御において、
釜軸原点位置と釜駆動モータ２１の基準位置とのズレ位
相角演算処理制御（図１０参照）が実行される（Ｓ3
1）。

【００３８】この制御が開始されると、先ず釜駆動モー
タ２１が駆動されて、釜駆動用の駆動軸が低速で正回転
駆動され（Ｓ50）、釜軸原点センサ４１から釜軸原点位
置信号が入力されたときには（Ｓ51：Yes ）、第２ロー
タリエンコーダ４０から釜駆動モータ２１の基準位置信
号が入力されるまで、第２ロータリエンコーダ４０から
入力するクロックパルス信号のカウントが実行される
（Ｓ52、Ｓ53：No）。そして、釜駆動モータ２１の基準
位置信号が入力されたときには（Ｓ53：Yes）、クロッ
クパルス信号のカウント作動が停止され（Ｓ54）、クロ
ックパルス信号のカウント値に基づいてズレ位相角θ１
が演算で求められ、ＲＡＭ３４のワークメモリに格納さ
れ（Ｓ55）、この制御を終了して、初期化処理制御のＳ
32にリターンする。

【００３９】即ち、釜駆動モータ２１の基準位置信号が
入力されるまでクロックパルス信号をカウントして求め
たズレ位相角θ１により、釜軸原点位置に対する釜駆動
モータ２１の基準位置の位相ズレ量が判明する。次に、
初期化処理制御において、釜駆動モータ２１の駆動によ
り駆動軸が、縫針１１ｂに剣先９８ａが出会う所定の出
会い位置に対応する回転位置まで駆動される（Ｓ32）。
このとき、針棒８は略上死点に移動しているので、剣先
９８ａが縫針１１ｂに衝突することはない。次に、主軸
原点位置とミシンモータ７の基準位置とのズレ位相角演
算処理制御（図１１参照）が実行される（Ｓ33）。

【００４０】この制御が開始されると、先ず主軸６が正
回転駆動され（Ｓ60）、第１ロータリエンコーダ３９か
らミシンモータ７の基準位置信号が入力されるまで、ク
ロックパルス信号をカウントするとともに、クロックパ
ルス信号のカウント値に基づいて、主軸原点位置に対す
る基準位置のズレ位相角θ２が所定の位相角Ｇ（これが
所定値に相当する）以上か否かの判定が実行される（Ｓ
61〜Ｓ63）。ここで、この位相角Ｇは、これら主軸原点
位置とミシンモータ７の基準位置とのズレ位相角が大き
くなり、その基準位置信号が検出されたときに、ミシン
モータ７と同期して駆動される主軸６に連結されて下降
する縫針１１ｂと半回転釜１６とが干渉しないように、
例えば主軸原点位置に対して主軸６の正回転側に約１０
°に設定されている。

【００４１】そして、主軸原点位置に対するミシンモー
タ７の基準位置のズレ位相角θ２が位相角Ｇよりも小さ
いときに、ミシンモータ７の基準位置信号が入力された
ときには（Ｓ62：Yes ）、クロックパルス信号のカウン
ト作動が停止され（Ｓ70）、クロックパルス信号のカウ
ント値に基づいてズレ位相角θ２が演算で求められ、Ｒ
ＡＭ３４のワークメモリに格納され（Ｓ71）、この制御
を終了して、初期化処理制御のＳ34にリターンする。即
ち、ミシンモータ７の基準位置信号が入力されるまでク
ロックパルス信号をカウントして求めたズレ位相角θ２
により、主軸原点位置に対するミシンモータ７の基準位
置の位相ズレ量が判明する。

【００４２】ところで、ミシンモータ７の基準位置信号
が入力されるまでに、ズレ位相角θ２が位相角Ｇ以上に
なったときには（Ｓ63：Yes ）、先ず主軸６がズレ位相
角θ２に対応する主軸原点位置まで逆回転駆動された
後、更に継続して逆回転駆動され（Ｓ60）、第１ロータ
リエンコーダ３９からミシンモータ７の基準位置信号が
入力されるまで、クロックパルス信号をカウントすると
ともに、クロックパルス信号のカウント値に基づいて、
主軸原点位置に対する基準位置のズレ位相角θ２が位相
角Ｇ（例えば、主軸原点位置に対して主軸６の逆回転側
に約１０°）以上か否かの判定が実行される（Ｓ65〜Ｓ
67）。

【００４３】そして、同様に、主軸原点位置に対するミ
シンモータ７の基準位置のズレ位相角θ２が位相角Ｇよ
りも小さいときに、ミシンモータ７の基準位置信号が入
力されたときには（Ｓ66：Yes ）、Ｓ70〜Ｓ71が実行さ
れて、主軸原点位置に対するミシンモータ７の基準位置
の位相ズレ量が求められるが、ミシンモータ７の基準位
置信号が入力されるまでに、ズレ位相角θ２が位相角Ｇ
以上になったときには（Ｓ67：Yes ）、縫針１１ｂが下
降して半回転釜１６に干渉するのを防止する為に、ミシ
ンモータ７による主軸６の回転駆動が停止され（Ｓ6
8）、エラー表示処理制御のサブルーチンに移行して、
エラーメッセージ「原点位置設定不良」をディスプレイ
２４に表示させる等のエラー表示処理が実行される（Ｓ
69）。これにより、ズレ位相角θ２が大きい場合でも、
縫針と糸輪捕捉用釜との干渉を確実に防止することがで
きる。

【００４４】次に、初期化処理制御において、主軸６が
上死点（針上停止位置）に対応するまでミシンモータ７
が回転駆動され（Ｓ34）、その後、半回転釜１６が針棒
８の上死点に対応する位置まで釜駆動モータ２１が回転
駆動され（Ｓ35）、この制御を終了して、縫製制御のＳ
12にリターンする。即ち、このとき、針棒８は上死点に
初期化されるとともに、半回転釜１６もその上死点に対
応する位置に初期化されている。次に、縫製制御におい
て、操作パネル２６の数字キー２５ａの操作で予め指定
された縫製データがＲＯＭ３３から読み込まれ（Ｓ1
2）、縫目模様の名称や縫製速度などの複数の縫製関連
情報を含む初期画面がディスプレイ２４に表示される
（Ｓ13）。

【００４５】そして、縫製開始キー２５ｂが操作された
ときには（Ｓ14・Ｓ15：Yes ）、縫製処理制御が実行さ
れ（Ｓ18）、Ｓ14に戻る。この縫製処理制御において
は、第１ロータリエンコーダ３９からのクロックパルス
信号と、第２ロータリエンコーダ４０からのクロックパ
ルス信号とに基づいて、釜駆動モータ２１を主軸６に同
期させる駆動制御が実行されるとともに、両モータ３
６，３７の駆動制御により送り機構が送り駆動されて、
ベルトループ片の両端部に閂止め縫いが同時に実行され
る。ところで、縫製開始キー２５ｂ以外の各種のキーが
操作されたときには（Ｓ15：No）、その操作された各種
のキーに対応する処理が実行され（Ｓ16）、Ｓ14戻る。

【００４６】次に、主軸６に関する原点位置設定処理と
主軸の初期化処理の作用について説明する。カップリン
グ１４のセットビス１４ｂでカップリング１４とミシン
モータ７のモータ軸７ａとを連結させる一方、他方のセ
ットビス１４ａを緩めておき、主軸６とカップリング１
４との連結を解除状態にしておき、原点設定スイッチ４
６をＯＮ側に切換えてから電源を投入する。このとき、
ディスプレイ２４には、原点位置設定用画面が表示され
るので、先ず針棒８が上昇する回転方向に主軸６を手で
ゆっくりと回転させることにより、針棒８が略その上死
点に到達して主軸原点位置信号が検出されたときには、
「主軸原点位置」に対応させて「検出」がディスプレイ
２４に表示される。

【００４７】次に、主軸６が回動しないようにして、モ
ータ軸７ａ又はカップリング１４を手でゆっくりと所定
の回転方向に回転させることにより、ミシンモータ７の
基準位置信号が検出されたときには、「ミシンモータ基
準位置」に対応させて「検出」がディスプレイ２４に表
示される。この状態で最終的にセットビス１４ａを固定
して、主軸原点位置とミシンモータ７の基準位置とを略
合わせた状態で、ミシンモータ７を主軸６に連結するこ
とができる。そして、原点設定スイッチ４６をＯＦＦ側
に切換えてから電源を再投入して初期処理が実行され
る。即ち、ミシンモータ７により主軸６がその原点位置
に設定されるが、このときのミシンモータ７の回転方向
は、針位置信号に応じて、針棒８が上死点に向かう回転
方向に決定される。

【００４８】そして、ミシンモータ７を先ず正回転方向
に駆動して、主軸原点位置に対するミシンモータ７の基
準位置のズレ位相角θ２が所定の位相角Ｇよりも小さい
ときに、モータ基準位置が検出されたときにはそのズレ
位相角θ２が記憶される。一方、そのズレ位相角θ２が
位相角Ｇ以上のときには、ミシンモータ７が逆回転駆動
され、主軸原点位置を越えてからのズレ位相角θ２が位
相角Ｇよりも小さいときには、そのズレ位相角θ２が記
憶されるが、ズレ位相角θ２が位相角Ｇ以上のときに
は、エラーメッセージ「原点位置設定不良」がディスプ
レイ２４に表示される。

【００４９】このように、ミシンモータ７を主軸６に取
付けるときには、カップリング１４のセットビス１４ａ
を緩めて、主軸６とミシンモータ７との連結を解除状態
にしておき、主軸原点位置が検出されてディスプレイ２
４に表示されるまで主軸６を手動で回転させ、またミシ
ンモータ７の基準位置が検出されてディスプレイ２４に
表示されるまでミシンモータ７を手動で回転させること
で、針棒８の上死点に対応する主軸６の原点位置とミシ
ンモータ７の基準位置とのズレ位相角θ２を小さくし
て、主軸６とミシンモータ７とを連結することができ、
ミシンモータ７にその基準位置を指示するマークを設け
なくてもよく、低コスト化が図れるとともに、ミシンモ
ータ７の取付けを簡単化することができる。

【００５０】また、主軸６に半円状の検出作動板４７を
設け、主軸原点センサ３８により、針棒が下死点から上
死点に向かうときと、上死点から下死点に向かうときと
で異なる検出信号を出力するとともに、針棒８の上死点
に向かう方向から下死点に向かう方向に切り換わりに対
応する検出作動板４７の半径方向のエッジ４７ａで主軸
原点位置信号を出力するので、主軸６を原点位置に設定
したり、ミシンモータ７の基準位置を設定する初期設定
制御を実行する際に、針棒８が常に上死点に向かうよう
にして、縫針８と半回転釜１６との干渉を防止しつつ、
ミシンモータ７の回転方向を容易に決定できるととも
に、針位置センサを別途設けることなく、針棒の停止位
置を検出できる。

【００５１】尚、主軸原点位置やミシンモータ７の基準
位置を検出したときに、これらの検出を指示する表示ラ
ンプを点灯させるように構成したり、主軸原点センサ３
８を近接スイッチやリミットスイッチなどの各種のスイ
ッチやセンサで構成したり、ズレ位相角θ２が所定の位
相角Ｇよりも大きいときに、エラーランプを点灯させる
うよに構成したり、電源を投入した状態で、特定のキー
を操作することで原点位置設定処理制御と縫製制御とを
切換えて実行するように構成する等、前記実施形態に関
し、既存の技術や当業者に自明の技術に基づいて種々の
変更を加えることもあり得る。更に、半回転釜又は全回
転釜を備え、その回転釜をミシンモータとは異なる釜駆
動モータで駆動制御しつつ、１つの縫針で加工布に各種
の縫目を形成する本縫いミシン等の種々のミシンに本発
明を適用し得ることは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】請求項１のミシンによれば、縫針と糸輪
捕捉用釜とを備えたミシンに、駆動手段と、第１及び第
２検出手段と、表示手段とを設け、主軸を手動で回転さ
せることで検出された主軸の原点位置が表示され、また
ミシンモータを手動で回転させることで検出されたミシ
ンモータの基準位置が表示されるので、ミシンモータに
その基準位置を指示するマークが設けてなくても、針棒
の上死点に対応する主軸の原点位置とミシンモータの基
準位置とのズレ位相角を小さくして、主軸とミシンモー
タとを容易に連結することができ、ミシンモータの取付
けを簡単化できる上、低コスト化が図れる。

【００５３】請求項２のミシンによれば、請求項１と同
様の効果を奏するが、原点位置信号や基準位置信号を受
けたことをディスプレイに表示されるので、これら原点
位置や基準位置を表示を介して容易に認識することがで
きる。請求項３のミシンによれば、請求項１又は請求項
２と同様の効果を奏するが、主軸に取付けられた半円状
の検出作動板と、針棒が下死点から上死点に向かうとき
と、上死点から下死点に向かうときとで異なる検出信号
を出力する検出スイッチとを設けたので、この検出信号
に基づいて、針棒が常に上死点に向かうようにミシンモ
ータの回転方向を容易に決定できるとともに、針位置セ
ンサを別途設けることなく、針棒の停止位置を検出でき
る。

【００５４】請求項４のミシンによれば、請求項３と同
様の効果を奏するが、前記ミシンモータのモータ軸と主
軸とがカップリングを介して連結解除可能に連結された
ものである。それ故、ミシンモータと主軸との連結及び
その解除が簡単化する。請求項５のミシンによれば、請
求項４と同様の効果を奏するが、少なくとも第２検出手
段の検出信号に基づいて駆動手段を主軸に同期させて駆
動制御する同期制御手段を設け、表示手段の制御プログ
ラムと、同期制御手段の制御プログラムとは同一の不揮
発性メモリに格納されているので、これら両制御プログ
ラムを一括して同一の不揮発性メモリに書き込みでき、
また不揮発性メモリの管理が簡単化する。

【００５５】請求項６のミシンによれば、請求項５と同
様の効果を奏するが、第１及び第２検出手段から検出信
号を受け、主軸の原点位置に対するミシンモータの基準
位置のズレ位相角が所定値以上になったときにエラーを
表示するエラー表示手段を設けたので、その所定値とし
て、針棒に装着した縫針が糸輪捕捉用釜に干渉しない値
に設定することにより、主軸の原点位置に対するミシン
モータの基準位置のズレ位相角が大きい場合でも、縫針
と糸輪捕捉用釜との干渉を確実に防止することができ
る。

【００５６】請求項７のミシンによれば、縫針と糸輪捕
捉用釜とを備えたミシンに、半円状の検出作動板と、検
出手段とを設け、針棒が下死点から上死点に向かうとき
と、上死点から下死点に向かうときとで異なる検出信号
と、検出作動板の半径方向のエッジで主軸の原点位置を
検出するので、電源投入時に、この検出信号に基づい
て、針棒が常に上死点に向かうようにミシンモータの回
転方向を容易に決定して、主軸の原点位置設定制御を簡
単化できるとともに、針位置センサを別途設けることな
く、針棒の停止位置を簡単に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る２本針ミシンを概念的
に示した斜視図である。

【図２】２本針ミシンを含む縫製装置の正面図である。

【図３】図２の縫製装置の右側面図である。

【図４】２本針ミシンの制御系の概略ブロック図であ
る。

【図５】ミシン主軸の回転位置に対する針棒や検出作動
板の作動位置、各種の信号を説明するタイムチャートで
ある。

【図６】縫製制御のルーチンの概略フローチャートであ
る。

【図７】原点位置設定処理制御のルーチンの概略フロー
チャートである。

【図８】主軸・釜軸初期化処理制御のルーチンの概略フ
ローチャートである。

【図９】針棒の上死点への大使処理制御のルーチンの概
略フローチャートである。

【図１０】釜軸原点位置と釜駆動モータの基準位置との
ズレ位相角演算処理制御のルーチンの概略フローチャー
トである。

【図１１】主軸原点位置とミシンモータの基準位置との
ズレ位相角演算処理制御のルーチンの概略フローチャー
トである。

【図１２】主軸原点だけ検出された原点位置設定画面を
示す説明図である。

【図１３】主軸原点とミシンモータの基準位置とが検出
された原点位置設定画面を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ２本針ミシン ６ 主軸 ７ ミシンモータ １４ カップリング ２１ 釜駆動モータ ２４ 液晶ディスプレイ ２６ 操作パネル ３１ 制御部 ３２ ＣＰＵ ３３ ＲＯＭ ３４ ＲＡＭ ３８ 主軸原点センサ ３９ 第１ロータリエンコーダ ４０ 第２ロータリエンコーダ ４７ 検出作動板 ４７ａ エッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 剛寿 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 原田 幸一 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 藤田 知之 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 山口 稔 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンモータで主軸を介して駆動される
   縫針と、その縫針と協働して上糸の糸輪を捕捉する糸輪
   捕捉用釜とを備えたミシンにおいて、 前記糸輪捕捉用釜を主軸とは独立に駆動する駆動手段
   と、 前記主軸の原点位置を検出する第１検出手段と、 前記ミシンモータの基準位置及び回転角度を検出する第
   ２検出手段と、 前記第１検出手段の検出信号に基づいて主軸の原点位置
   を指示する原点位置信号を受けたときに表示するととも
   に、第２検出手段の検出信号に基づいてミシンモータの
   基準位置を指示する基準位置信号を受けたときに表示す
   る表示手段と、 を備えたことを特徴とするミシン。
2. 【請求項２】 前記表示手段は、文字や記号を表示可能
   なディスプレイを備え、原点位置信号や基準位置信号を
   受けたことをディスプレイに表示するように構成された
   ことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 【請求項３】 前記第１検出手段は、主軸に取付けられ
   た半円状の検出作動板と、針棒が下死点から上死点に向
   かうときと、上死点から下死点に向かうときとで異なる
   検出信号を出力する検出スイッチとを備えたことを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載のミシン。
4. 【請求項４】 前記ミシンモータのモータ軸と主軸とが
   カップリングを介して連結解除可能に連結されたことを
   特徴とする請求項３に記載のミシン。
5. 【請求項５】 少なくとも前記第２検出手段の検出信号
   に基づいて駆動手段を主軸に同期させて駆動制御する同
   期制御手段を備え、前記表示手段の制御プログラムと、
   同期制御手段の制御プログラムとは同一の不揮発性メモ
   リに格納されたことを特徴とする請求項４に記載のミシ
   ン。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２検出手段から検出信号
   を受け、主軸の原点位置に対するミシンモータの基準位
   置のズレ位相角が所定値以上になったときにエラーを表
   示するエラー表示手段を備えたことを特徴とする請求項
   ５に記載のミシン。
7. 【請求項７】 ミシンモータで主軸を介して駆動される
   縫針と、その縫針と協働して上糸の糸輪を捕捉する糸輪
   捕捉用釜とを備えたミシンにおいて、 前記主軸に取付けられた半円状の検出作動板と、 針棒が下死点から上死点に向かうときと、上死点から下
   死点に向かうときとで異なる検出信号を出力するととも
   に、検出作動板の半径方向のエッジで主軸の原点位置を
   検出する検出手段と、 を備えたことを特徴とするミシン。