JPS618090A - Synchronous method and apparatus of head part and hook part of automatic sewing machine - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、ミシン頭部と釜部とをそれぞれ別のモータ
により駆動する自動ミシンの頭部・釜部の同期方法及び
その装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a method and apparatus for synchronizing the head and hook of an automatic sewing machine in which the head and hook of the sewing machine are each driven by separate motors.

〈従来の技術〉 ミシンは頭部と釜部が同期していないと、針と釜とのか
み合せがずれるなど円滑な縫合ができない問題がある。<Prior Art> If the head and hook of a sewing machine are not synchronized, there is a problem that smooth stitching cannot be performed, such as misalignment between the needle and the hook.

ところで、従来の自動ミシンは、例えば特公昭４’７　
１７５７１号公報に示されるごとく頭部と釜部の駆動用
として１つのモータを使用し、このモータの回転力を頭
部・釜部にチェーン、伝達軸などによる機械的な機構に
より伝達し、その同期も機械的な機構によっている。By the way, conventional automatic sewing machines are
As shown in Publication No. 17571, one motor is used to drive the head and hook, and the rotational force of this motor is transmitted to the head and hook using a mechanical mechanism such as a chain or a transmission shaft. Synchronization is also based on a mechanical mechanism.

〈発明が解決しようとする問題点〉 この様な機械的な機構による伝達・同期手段は、機構が
非常に複雑となり、部材の部品点数も多いうえに加工精
度及び組・立精度も高めなくてはならす、その精度が低
いと、バックラッシュか生じ角度精度が不正確となる問
題かある。<Problems to be solved by the invention> Transmission/synchronization means using such a mechanical mechanism has a very complicated mechanism, requires a large number of parts, and requires high processing accuracy and assembly/assembly accuracy. If the accuracy is low, backlash may occur and the angle accuracy may become inaccurate.

この発明は、」二記の問題に留意し、ミシン頭部と釜部
とをそれぞれ別のモータにより駆動して両者を電気的に
同期させることを課題とする。This invention takes into account the problems mentioned in section 2 above, and aims to electrically synchronize the sewing machine head and hook by driving the sewing machine head and the hook by separate motors.

〈問題点を解決するための手段〉 上記課題を達成するため、この発明の同期方法にあって
は、ミシン頭部と釜部とをそれぞれ別のモータにより駆
動するとともにそれぞれの回転位置を検出して比較し、
この比較値に基づきミシン頭部又は釜部の回転速度を加
減速させて両者を同期させるようにしたものである。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above-mentioned problems, in the synchronization method of the present invention, the sewing machine head and the shuttle are driven by separate motors, and the rotational positions of each are detected. and compare
Based on this comparison value, the rotational speed of the sewing machine head or hook is accelerated or decelerated to synchronize the two.

また、上記課題を達成する装置としては、ミシン頭部及
び釜部にそれぞれサーボ機構を設けてそのサーボ機構の
モータにより別々に駆動可能とし、両サーボ機構の回転
位置検出器を比較器に接続し、この比較器を両サーボ機
構のモータ駆動回路“に接続し、比較器の出力によりモ
ータ駆動回路を制御して前記ミシン頭部と釜部とを同期
させるようにしたものである。In addition, as a device to achieve the above-mentioned problem, a servo mechanism is installed in the sewing machine head and the hook, each can be driven by the motor of the servo mechanism, and the rotational position detectors of both servomechanisms are connected to a comparator. This comparator is connected to the motor drive circuit of both servomechanisms, and the output of the comparator controls the motor drive circuit to synchronize the sewing machine head and hook section.

〈作　用〉 この様に構成して縫合を行なうと、ミシン、頭部駆動用
モータの負荷はその被縫合物の厚さ及び素材などにより
影響を受は易い反面、ミシン釜部駆動用モータの負荷は
被縫合物の厚さ及び素材等に影響を受けに（いため、同
一回転数の指令信号を両モータに与えてもミシン頭部の
回転数か少なくなって（回転速度がおそくなって）回転
位置がずれるか、そのずれを検出し、その検出値に基づ
きモータを制御してずれを補正し、ミシン頭部と釜部と
を同期させて円滑な構成を行なう。<Function> When performing suturing with this configuration, the load on the sewing machine and head drive motor is easily affected by the thickness and material of the sewing object, but on the other hand, the load on the sewing machine hook drive motor is The load is affected by the thickness of the object to be sewn, the material, etc. (so even if the command signal of the same rotation speed is given to both motors, the rotation speed of the sewing machine head will decrease (the rotation speed will become slower). It detects whether or not the rotational position shifts, corrects the shift by controlling the motor based on the detected value, and synchronizes the sewing machine head and shuttle to achieve a smooth construction.

〈実施例〉 以下、この発明を自動模様縫いミシンに採用した実施例
を添付図面に基づいて説明する。<Example> Hereinafter, an example in which the present invention is applied to an automatic pattern stitch sewing machine will be described based on the accompanying drawings.

第２図及び第３図に示すように、ミシン基体５は２本の
スタンドフレームとそのスタンドフレーム間に架設され
た上下部フレーム２．４とから成る。上部フレーム２に
はミシン頭部１．下部７し一ム４にはミシン条部３がそ
れぞれ対向して取付けられ、両者間に被縫合物全介在す
ることにより縫合か行われる。As shown in FIGS. 2 and 3, the sewing machine base 5 consists of two stand frames and upper and lower frames 2.4 installed between the stand frames. The upper frame 2 has a sewing machine head 1. Sewing machine strips 3 are attached to the lower part 7 and 4 facing each other, and suturing is performed by interposing the entire object to be sutured between them.

ミシン基体５の下部には２本の前後方向（Ｙ軸方向）の
土台にレール６′が設けられ、このレール６′上に車輪
７を介して四角枠状の台車８か前後に移動自在に設けら
れている。レール６′の側部には前後方向の送りねじ９
が設けられ、このねじ９が台車８に、ねじ通されており
、サーボモータ１０によるねじ９の回転により台車８が
前後に移動する。At the bottom of the sewing machine base 5, rails 6' are provided on two bases in the front and back direction (Y-axis direction), and on these rails 6', a square frame-shaped cart 8 is movable back and forth via wheels 7. It is provided. There is a forward and backward feed screw 9 on the side of the rail 6'.
The screw 9 is threaded through the truck 8, and the truck 8 is moved back and forth by rotation of the screw 9 by the servo motor 10.

台車８の左右方向（Ｘ軸方向）の辺はレールとなってい
てその」二に車輪１１を介して長方体枠状の可動台６が
左右に移動自在に設けられている。台車８の左右の辺に
は左右方向の送りねじ１２が架設され、このねじ１２が
可動台６にねじ通されており、サーボモータ１３による
ねじ１２の回転により可動台６が台車８に対し左右に移
動する。したがって、モータ１０．１３により被縫合物
Ａを載置した可動台６を水平面上（ＸＹ座標上）任意の
位置に移動させることができ、この移動軌跡を適−宜に
設定することにより種々の縫合模様を得ることができる
。モータ１０，１３は可動台６の移動平面をｘｙ座標と
した数値制御に基づいて作動させる。The sides of the cart 8 in the left and right direction (X-axis direction) are rails, and a rectangular frame-shaped movable table 6 is provided on the second side of the rails so as to be movable left and right via wheels 11. Left and right feed screws 12 are installed on the left and right sides of the trolley 8, and these screws 12 are threaded through the movable base 6. Rotation of the screw 12 by a servo motor 13 causes the movable base 6 to move left and right relative to the trolley 8. Move to. Therefore, the motor 10.13 can move the movable table 6 on which the object to be sutured A is placed to any position on the horizontal plane (on the XY coordinates), and by appropriately setting this movement locus, various movements can be made. A suture pattern can be obtained. The motors 10 and 13 are operated based on numerical control in which the plane of movement of the movable table 6 is set to xy coordinates.

ミシン頭部１及びミシン条部３にはそれぞれその駆動用
サーボモータ１４．１５が取付けられ、このモータ１４
，１５により頭部１、釜部３が駆動する。両モータ１４
，１５は後述のモータ制御部３６からの信号により同期
しながら適宜に駆動する。A driving servo motor 14,15 is attached to the sewing machine head 1 and the sewing machine thread section 3, respectively.
, 15, the head 1 and hook portion 3 are driven. Both motors 14
, 15 are appropriately driven in synchronization with signals from a motor control section 36, which will be described later.

したがって、布団などを縫合する際には、被縫合物Ａを
可動台６上に載置し、モータ１０，１３”を制御するこ
とにより可動台６に設定された動きを与えて縫合模様に
添って被縫合物Ａを移動させるとともに、モータ１４，
１５により頭部１及び釜部３を駆動させて所望模様に縫
合する。Therefore, when sewing a futon or the like, the object to be sewn A is placed on the movable base 6, and the movable base 6 is given a set movement by controlling the motors 10 and 13'' to follow the sewing pattern. The motor 14,
15 to drive the head 1 and hook portion 3 to stitch in a desired pattern.

つぎに、ミシンの制御回路について説明する。Next, the control circuit of the sewing machine will be explained.

制御回路は第５図に示す制御装置Ｃ内に組込まれ、第１
図に示すように、モータ制御部３６、機械制御部３７、
操作部３８及びその表示部３９とから成り、それぞれに
インターフェース４０、データバス４１、制御バス４２
を介してミシンの各作用かプログラミング又はそれがイ
ンプットされる外部記憶装置４３、ランダムアクセスメ
モリー（ＲＡＭ）’４４、リードオンリーメモリー（Ｆ
ＲＯＭ）４５及び中央演・算装置（ｃｐｕ）４６が接続
され、操作部３８を操作することにより、両制御部３６
゜３７に所望の指令が入力される。　　　−機械制御部
３７は機械装置スイッチ４７の信号も入力し、このスイ
ッチ４７及び前記メモリー叫、４５などからの信号に基
づき機械装置の駆動源４８を作動させる。The control circuit is incorporated into the control device C shown in FIG.
As shown in the figure, a motor control section 36, a machine control section 37,
Consists of an operation section 38 and its display section 39, each of which has an interface 40, a data bus 41, and a control bus 42.
An external storage device 43, a random access memory (RAM) 44, a read-only memory (F
ROM) 45 and a central processing unit (CPU) 46 are connected, and by operating the operation unit 38, both control units 36
A desired command is input at .degree.37. - The mechanical control unit 37 also inputs a signal from a mechanical device switch 47, and operates a drive source 48 of the mechanical device based on signals from this switch 47 and the memory device 45, etc.

モータ制御部３６には、省略しているが、Ｄ／Ａ変換器
、駆動回路を介して前記可動台６移動用モータ１０，１
３が接続されて、指令信号に基ついてモータ１０，１３
が駆動し可動台６を移動させるとともに、第１図に示す
ように、ミシン頭部駆動用モータ１４及びミシン釜部駆
動用モータ１５がそれぞれ偏差カウンタ２１　、２２Ｓ
Ｌ）／Ａ変換器る、２４、駆動回路２５．２６を介して
接続されている。Although not shown, the motor control unit 36 includes the motors 10 and 1 for moving the movable base 6 via a D/A converter and a drive circuit.
3 are connected, and the motors 10, 13 are connected based on the command signal.
is driven to move the movable base 6, and as shown in FIG.
L)/A converters 24 and 25 are connected via drive circuits 25 and 26.

両モータ１４，１５には、回転速度検出器及び回転位置
検出器となるタコジェネレータ１６．１７、パルスジェ
ネレータ１８．１９か取付けられ、このパルスジェネレ
ータ１８．１９の検出（１ｂ。A tacho generator 16.17 and a pulse generator 18.19, which serve as a rotational speed detector and a rotational position detector, are attached to both motors 14 and 15, and the pulse generator 18.19 is detected (1b).

ｄは偏差カウンター２１．２２に入力されて制御信号３
と比゛較演算され、その演算結果に基つき両信号ａとす
、ｄが一致するように補正された信号がＤ／Ａ変換器２
３．２４を介し駆動回路２５．２６にアナログ電圧ａ′
として入力される。d is input to the deviation counters 21 and 22 and becomes the control signal 3.
Based on the result of the calculation, a signal corrected so that both signals a and d match is sent to the D/A converter 2.
3.24 to the drive circuit 25.26 analog voltage a'
is entered as .

一方、タコジェネレータ１６．１７の検出信号ｃ、ｅは
駆動回路２５．２６に入力され前記アナログ電圧３′と
比較されて常に両者ａ′とｃ、ｅが一致する様にモータ
１４，１５に回転信号を出力する。On the other hand, the detection signals c and e of the tachogenerators 16 and 17 are input to the drive circuit 25 and 26, and compared with the analog voltage 3', the motors 14 and 15 are rotated so that a' and c and e always match. Output a signal.

この様に、モータ１４，１５、検出器１６，１７゜１８
．１９、偏差カウンタ２１，２２、Ｄ／Ａ変換器２３．
２４及び駆動回路２５．２６によりサーホ機構が構成さ
れて制御信号ａによる指示速度及び指示位置通りにミシ
ン頭部１及び釜部３を駆動する。In this way, motors 14, 15, detectors 16, 17° 18
．． 19, deviation counters 21, 22, D/A converter 23.
24 and drive circuits 25 and 26 constitute a search mechanism, which drives the sewing machine head 1 and hook portion 3 according to the speed and position specified by the control signal a.

さらに、パルスジェネレータ１８．１９からの検出信号
す、ｄは別の偏差カウンタ２８にも入力されており、こ
こで両信号す、ｄの比較により頭部１と頭部３の回転角
の位置ずれが検出され、この検出値が１）／Ａ変換器２
９を介しミシン釜部３のＤ／Ａ変換器２４と駆動回路２
６との間に介設した演算器３０に補正信号ｆとしてへカ
する。補正信号−ｆに基つきアナログ電圧ａ′は増減さ
れてモータ１４とモータ１５の回転角及び回転速度が一
致するように補正されたアナログ電圧として駆動回路２
６に入力される。この作用により、釜部モータ１５は、
頭部モータ１４の回転角及び回転速度に常に同期して回
転することとなる。Furthermore, the detection signals S and d from the pulse generators 18 and 19 are also input to another deviation counter 28, and by comparing both signals S and D, the positional deviation of the rotation angle of the head 1 and the head 3 is detected. is detected, and this detected value is 1)/A converter 2
9 to the D/A converter 24 of the sewing machine hook 3 and the drive circuit 2.
The correction signal f is sent to an arithmetic unit 30 interposed between the corrected signal f and the corrected signal f. The analog voltage a' is increased or decreased based on the correction signal -f, and the drive circuit 2 uses the analog voltage as a corrected analog voltage so that the rotation angle and rotation speed of the motors 14 and 15 match.
6 is input. Due to this action, the hook motor 15
It always rotates in synchronization with the rotation angle and rotation speed of the head motor 14.

すなわち、補正を行なわない場合、制御信号ａをミシン
頭部１及び釜部３の偏差カウンタ２１，２２に入力して
構成を開始すると、第４図（ａ）に示すよ前述の負荷影
響の差から両モータの回転速度は同一とならずに変動す
る。その差は、立上り・立下り時（縫合開始・終了時）
に激しい。この回転速度の差は当然回転角度ずれとなり
、同図（Ｃ１の【１時までのどと（、両モータ１４．１
５間に回転角度差（前者がθｌ、後者が０２）が生じる
。That is, when no correction is performed, when the control signal a is input to the deviation counters 21 and 22 of the sewing machine head 1 and the hook section 3 and the configuration is started, the difference in the load influence as shown in FIG. Therefore, the rotational speeds of both motors are not the same but vary. The difference is at the rise and fall (at the start and end of suturing)
Intense. This difference in rotational speed naturally results in a rotational angle deviation, and in the same figure (C1
A rotation angle difference (θl for the former and 02 for the latter) occurs between the rotation angles 5 and 5.

しかしながら、ｔ１時、偏差カウンタ２８にパルスジェ
ネレータｉ　ｓ　、’ｉ　９の検出信号す、ｄが入力す
ると、第４図（ｄ）に示すように、偏差カウンタ２８か
らはｌ）／Ａ変換器２９を通してその差に対応する電圧
■ｌが出力されて演算器３０に入力し、釜部モータ１５
の偏差カウンタ２２からの駆動電圧■２に加えられて補
正され、演算器３０からはその補正された駆動電圧■８
が駆動回路２６に出力されることとなり、釜部モータ１
５の回転速度が補正される。したがって、この作用が常
時性なわれて【８時には両モータ１４，１５の回転速度
及び回転角度は同一となり、以後、ずれが生じた場合に
はその都度補正作用がな′されて、第４図（ｂ）に示す
ように、両モータ１４，１５が常時同期して回転する。However, at time t1, when the detection signals S and d of the pulse generators i s and 'i9 are input to the deviation counter 28, as shown in FIG. A voltage ■l corresponding to the difference is outputted through the arithmetic unit 30 and input to the rotary hook motor 15.
is added to the driving voltage ■2 from the deviation counter 22 and corrected, and the corrected driving voltage ■8 is output from the arithmetic unit 30.
is output to the drive circuit 26, and the hook motor 1
5 rotation speed is corrected. Therefore, this action becomes constant and the rotational speeds and rotational angles of both motors 14 and 15 become the same at 8 o'clock, and from then on, if a deviation occurs, a correction action is performed each time, and as shown in FIG. As shown in (b), both motors 14 and 15 always rotate in synchronization.

なお、頭部モータ１４と多部モータ１５の許容追従誤差
は通常±２°であり、いま、使用するパルスジエ不レー
ク１８．１９の分解ハルス数ヲ２０００パルス７１回転
とすると、２Ｘ２０００／３６０　＝　１１．１（パル
ス）となり、±１１．１パルスまでの追従誤差が許容さ
れる。Note that the permissible tracking error of the head motor 14 and the multi-part motor 15 is normally ±2°, and if the decomposition Hals number of the pulse generator 18.19 used now is 2000 pulses and 71 rotations, then 2X2000/360 = 11 .1 (pulse), and a tracking error of up to ±11.1 pulses is allowed.

この様にして、両モータ１４，１５の同期が行なわれて
円層な縫合か行なわれる。In this manner, both motors 14 and 15 are synchronized and circular stitching is performed.

前記実施例において、検出信号す、ｄを分岐してＦ／Ｄ
変換すれば、それが信号ｃ、ｅとなり得るためタコジェ
ネレータ１６．１７が不用となり、また、補正信号ｆを
釜部３側に入力せず頭部１側に入力してモータ１４を補
正するようにしてもよい。In the above embodiment, the detection signals s and d are branched and sent to the F/D.
If converted, the tacho generators 16 and 17 can become signals c and e, so the tacho generators 16 and 17 are unnecessary, and the correction signal f is not input to the rotary hook 3 side but is input to the head 1 side to correct the motor 14. You can also do this.

実施例はサーボモータを使用したが、パルスモータでも
同様な制御方式でこの発明を採用し得る。Although the embodiment uses a servo motor, the present invention can be applied to a pulse motor using a similar control method.

〈効　果〉 この発明は以上のように構成したので、機構が非常に簡
単となり、ミシン頭部と多部が確実に同期して円滑に縫
合し得る効果がある。<Effects> Since the present invention is configured as described above, the mechanism is extremely simple, and the sewing machine head and the multiple parts are reliably synchronized and sutured smoothly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はこ
の発明を採用した自動模様縫いミシンの概略正面図、第
３図は第２図の平面図、第４図（ａｌ乃至（ｄｉはミシ
ン頭部モータと多部モータの同期説明用タイミングチャ
ート図、第５図は制御装置の一例の斜視図である。 １・・・ミシン頭部、３・・・ミシン条部、１４・・・
頭部駆動用モータ、１５・・・釜部駆動用モータ、２８
・・・偏差カウンタ。 特許出願人　　　　　山−ミシン工業株式会社同　代理
人　　　　鎌　１）文　　二 第５図 第４図 第３図 手続補正書（自発） 昭和５９年８月　３日FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view of an automatic pattern stitch sewing machine employing the present invention, FIG. 3 is a plan view of FIG. 2, and FIG. di is a timing chart diagram for explaining the synchronization of the sewing machine head motor and multiple motors, and Fig. 5 is a perspective view of an example of the control device.・・・
Head drive motor, 15... Hook drive motor, 28
...deviation counter. Patent applicant Yama - Sewing Machine Industry Co., Ltd. Agent Kama 1) Text 2 Figure 5 Figure 4 Figure 3 Procedural amendment (voluntary) August 3, 1980

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ミシン頭部と釜部とをそれぞれ別のモータにより
駆動するとともにそれぞれの回転位置を検出して比較し
、この比較値に基づきミシン頭部又は釜部の回転速度を
加減速させて両者を同期させることを特徴とする自動ミ
シンの頭部・釜部の同期方法。(1) The sewing machine head and hook are driven by separate motors, their respective rotational positions are detected and compared, and the rotational speed of the sewing machine head or hook is accelerated or decelerated based on this comparison value. A method for synchronizing the head and hook of an automatic sewing machine, which is characterized by synchronizing the head and hook of an automatic sewing machine. （２）上記ミシン頭部と釜部のそれぞれの駆動をサーボ
機構により行なうことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項に記載の自動ミシンの頭部・釜部の同期方法。(2) The head of the sewing machine and the shuttle are each driven by a servo mechanism.
1) A method for synchronizing the head and hook of an automatic sewing machine as described in item 1). （３）ミシン頭部及び釜部にそれぞれサーボ機構を設け
てそのサーボ機構のモータにより別々に駆動可能とし、
両サーボ機構の回転位置検出器を比較器に接続し、この
比較器を両サーボ機構のモータ駆動回路に接続し、比較
器の出力によりモータ駆動回路を制御して前記ミシン頭
部と釜部とを同期させることを特徴とする自動ミシンの
頭部・釜部同期装置。(3) A servo mechanism is provided in the sewing machine head and the hook, so that they can be driven separately by the motor of the servo mechanism,
The rotational position detectors of both servomechanisms are connected to a comparator, and this comparator is connected to the motor drive circuit of both servomechanisms, and the motor drive circuit is controlled by the output of the comparator, and the sewing machine head and hook are connected to each other. A synchronizing device for the head and hook of an automatic sewing machine, which is characterized by synchronizing the