JP2007125226A - ミシンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】針棒の上下位置の検出方式が２種類あったとしても両者ともに制御可能な制御装置を提供する。
【解決手段】
制御装置には、制御情報に基づいてミシンが針位置検出器を有する機種であるか否かを判別する種類判別手段と、針位置検出器の接続の有無を検出して当該針位置検出器の有無を判別する接続有無判別手段とが設けられている。制御装置には判別結果が針位置検出器有りで一致した場合、針位置検出器からの針位置信号に基づいて主軸モータを制御する第１制御手段と、判別結果が針位置検出器無しで一致した場合、主軸モータからのモータ軸位置検出信号に基づいて主軸モータを制御する第２制御手段と、判別結果が異なる場合、エラーを報知してその後のミシンの制御を停止させるエラー処理手段とが設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ミシンの制御装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるように、ミシンの主軸を駆動する主軸モータを制御するための各種縫い速度等の制御情報を複数のミシンの機種に対応して記憶する記憶手段と、ミシンの機種を選択する選択手段とを有し、選択されたミシンの機種に対応する制御情報を読み出して主軸モータを制御するミシンの制御装置が知られている。
また、ミシンの制御装置は、従来から一般に主軸モータが停止するときミシンの縫い針が上位置又は下位置に停止するように主軸モータを停止させる上下停止機能を有している。これは、縫製途中においては、縫い針が布を貫通した状態の下位置で停止すれば、作業者は縫製中の布を、縫い針を中心として回転させることにより縫い目の向きを変えるのに好都合であるし、縫製終了時においては、縫い針が布から抜けた針上位置で停止すれば、作業者が縫製終了時の布を取り出すことが好都合であるからである。
このような縫い針の上下停止機能を実現するために制御装置は、針位置の検出が必要となるが、例えば特許文献２に記載されているように、ミシン主軸に連結されるミシンのプーリの針上及び針下に対応する位置に配置される磁石等の被検出部材と、この被検出部材を検出するセンサとからなる針位置検出器を有し、この針位置検出器からの針位置信号により針位置を検出する検出方式が用いられていた。
また、上記のような検出方式の他に、例えば特許文献３に記載されているように、ミシン１回転毎に複数個及び１個のパルスを出力するエンコーダからの信号を利用して、針位置検出器を用いずに針位置信号を発生させる検出方式が開示されている。この検出方式は、上述した１個のパルスでリセットされつつ複数のパルスを計数するカウンタを設け、このカウンタの計数値が針上又は針下位置に対応する計数値に到達したときに、針位置を検出するようになっている。
そして、これらの何れの検出方式が用いられるかは、ミシンの機種によって異なっている。
特開平２−２９２８６号公報 特開昭５６−１６８７９５号公報 特開平９−２７６５８０号公報

上述のように、従来から複数のミシンの機種に対応する制御情報を記憶して、この制御情報を選択することにより一つの制御装置で複数のミシンの機種を制御することが行われていた。しかし、従来のミシンの制御装置は複数のミシンの機種を制御可能であっても、上述したような異なる針位置の検出方式には対応しておらず、それぞれの検出方式に対応する制御装置が個別に設けられている。これにより、検出方式毎に制御装置を製造することになるが、これでは製造効率や組み立て効率などの面で望ましくないために、１つの制御装置で異なる検出方式のミシンを制御することができる制御装置が望まれている。
また、これら異なる針位置検出方式が何れであっても制御可能とするために、単に、従来の個別の制御装置が持つ機能を組み合わせて一つの制御装置としただけでは、次のような問題が発生する。すなわち、作業者がミシンの機種を選択する選択手段の操作を誤ったり、誤って選択されたミシンの機種と異なるミシンを接続したりした場合は、様々な不具合が発生刷る。また、選択手段で針位置検出器が必要な機種を選択したにも関わらず、針位置検出器を接続し忘れた場合も同様の不具合が発生する。そして、これら不具合が発生した場合は、作業者は、容易に原因を把握することができず、その対処に多大な時間と労力を費やすことになる。

本発明の課題は、針棒の上下位置の検出方式が２種類あったとしても、両者ともに制御可能な制御装置を提供するとともに、両者を制御可能とすることにより発生する不具合を未然に防ぐことである。

請求項１記載の発明は、
縫い針を上下動するミシン主軸を駆動する主軸モータを制御するための制御情報を複数のミシンの機種に対応して記憶する記憶手段と、ミシンの機種を選択する選択手段とを有し、前記選択手段により選択された前記ミシンの機種に対応する前記制御情報を前記記憶手段から読み出して、前記主軸モータを制御するミシンの制御装置であって、
前記制御情報に基づいて、前記選択されたミシンの機種が前記縫い針の上下位置を検出し針位置信号を出力する針位置検出器を有するか否かを判別する種類判別手段と、
制御される前記ミシンにおける前記針位置検出器の接続の有無を検出することにより、前記制御される前記ミシンの前記針位置検出器の有無を判別する接続有無判別手段と、
前記針位置検出器の有無に関し、前記種類判別手段及び前記接続有無判別手段の判別結果が前記針位置検出器有りで一致した場合、前記針位置検出器から出力される前記針位置信号に基づいて前記主軸モータを制御する第１制御手段と、
前記針位置検出器の有無に関し、前記種類判別手段及び前記接続有無判別手段の判別結果が前記針位置検出器無しで一致した場合、前記主軸モータから出力されるモータ軸位置検出信号に基づいて前記縫い針の上下位置を検出し前記主軸モータを制御する第２制御手段と、
前記針位置検出器の有無に関し、前記種類判別手段及び前記接続有無判別手段の判別結果が異なる場合、エラーを報知してその後の前記ミシンの制御を停止させるエラー処理手段とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、針位置検出器から出力される針位置信号に基づいて主軸モータを制御する第１制御手段と、主軸モータから出力されるモータ軸位置検出信号に基づいて縫い針の上下位置を検出し主軸モータを制御する第２制御手段とが備えられているので、第１制御手段及び第２制御手段のいずれか一方でミシンを制御することで、針位置検出方式の異なるミシンを１つの制御装置で制御することが可能となる。
また、種類判別手段及び接続有無判別手段の判別結果が、針位置検出器有りで一致した場合に第１制御手段による制御が実行されて、針位置検出器無しで一致した場合に第２制御手段による制御が実行されるので、各針位置検出方式に適した制御手段を確実に選択することができる。
さらに、種類判別手段及び接続有無判別手段の判別結果が異なる場合には、エラー処理手段によりエラーが報知されてその後のミシンの制御を停止されるので、例えば、制御装置により制御されるミシンに針位置検出器が搭載されていながらも、当該ミシンの制御情報が針位置検出器が無いミシンの機種に対応して選択されている場合や、制御装置により制御されるミシンに針位置検出器が搭載されていないにも関わらず、当該ミシンの制御情報が針位置検出器が有るミシンの機種に対応して選択されている場合が万が一あったとしても、その不具合がエラー処理手段により報知されて、その後のミシンの制御は停止されることになる。これにより、針位置検出方式の異なるミシンを１つの制御装置で制御する場合に想定される不具合に対処できる。このような不具合が未対処のまま縫製が継続されたとすると、針棒の停止位置が正確でなくなって縫製に乱れが生じたり、糸切り時のタイミングが合わなくなって故障の要因になってしまうが、上記のように不具合に対処できれば縫製の乱れや故障の発生を防止することができる。
また、制御装置で選択された制御情報と制御されるミシンとで針位置の検出方式が異なるために不具合が発生した場合は、その旨がエラーとして報知されるので作業者は迅速に原因を把握することができ、速やかに不具合を解消すべく対処することができる。

以下、本発明の実施形態に係る制御装置について図を参照に説明する。この制御装置は、針位置検出方式の異なる機種のミシンに搭載されるものである。図１は、縫い針の位置認識に針位置検出器を用いる方式の機種（第１機種）であるミシン１００に搭載された制御装置１を表すブロック図である。また、図２は、縫い針の位置認識に針位置検出器を用いない方式の機種（第２機種）であるミシン２００に搭載された制御装置１を表すブロック図である。

まずミシン１００，２００の共通部分について説明すると、図１及び図２に示すようにミシン１００，２００には、針棒を昇降させるためのミシン主軸を駆動する主軸モータ１０１，２０１と、制御装置１の制御に基づいて主軸モータ１０１，２０１を駆動する主軸モータ駆動回路１０２と、種々の操作スイッチを有するとともに種々の情報を表示する例えばＬＣＤ等を有する操作パネル１０３と、制御装置１の制御に基づいて操作パネル１０３を駆動するインターフェイス回路１０４と、糸を切断するための糸切り機構１０５，２０５と、制御装置１の制御に基づいて糸切り機構１０５，２０５を駆動する糸切り駆動回路１０６と、主軸モータ１０１，２０１の回転速度を変更する速度変更ペダル用センサ１０７とが設けられている。

そして、各ミシン１００，２００の異なる部分について説明すると、図１に示すようにミシン１００には縫い針（針棒）の上下位置を検出し針位置信号を制御装置１に出力する針位置検出器１０９が設けられている。一方、図２に示すようにミシン２００の主軸モータ２０１には、モータ軸の回転角度と回転方向を検出するためのモータ軸位置検出信号を制御装置１に出力するエンコーダ２０９が設けられている。

次に制御装置１について説明する。制御装置１には、図１及び図２に示すようにＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ＥＥＰＲＯＭ４、ＣＰＵ５が備えられている。また、主軸モータ駆動回路１０２、糸切り駆動回路１０６、速度変更ペダル用センサ１０７を有している。そしてミシン１００に搭載された場合、制御装置１には針位置検出器１０９が電気的に接続される。一方、ミシン２００に搭載された場合、図２に示すように制御装置１にはエンコーダ２０９が電気的に接続される。

ＲＯＭ２は、本発明に係る記憶手段であり、主軸モータ１０１を制御するための制御情報を複数のミシン１００，２００の機種に対応して記憶しているとともに、ＲＯＭ２中に記憶されている制御情報と実際のミシン１００，２００との整合が取れているかを検出する検出プログラムや、エラーが発生した際に当該エラーを報知してその後の制御を停止するエラー処理プログラムなどがある。

制御情報について具体的に説明すると、制御情報には例えば各機種のミシン１００，２００の縫製動作を制御するために、第１機種のミシン１００に対応した第１機種用縫製プログラムと、第２機種のミシン２００に対応した第２機種用縫製プログラムなどがある。
第１機種用縫製プログラムは、針位置検出器１０９から出力される針位置信号に基づいてＣＰＵ５に主軸モータ１０１を制御させ、縫製を行うようになっている。
一方、第２機種用縫製プログラムは、エンコーダ２０９からのモータ軸位置検出信号に基づいてＣＰＵ５に針棒の上下位置を検出させて、この検出結果を基に主軸モータ１０１を制御させ、縫製を行うようになっている。

操作パネル１０３は、ＣＰＵ５のＲＯＭ２に記憶されている複数の機種に対する制御情報から制御対象となる機種を選択する複数の操作スイッチ（図示せず）が設けられており、作業者はこの操作スイッチを操作することにより制御装置１の制御対象となるミシンの機種を選択することができる。つまり、操作パネル１０３は、本発明に係る選択手段である。なお、図１には針位置検出器を用いる方式の機種（第１機種）及び針位置検出器を用いない方式の機種（第２機種）として、ミシン１００及びミシン２００のそれぞれ１機種を代表として示しているが、第１機種及び第２機種としてそれぞれ複数の機種が存在し、作業者は選択手段としての操作パネル１０３を操作することにより、これら第１機種及び第２機種の双方からなる多数のミシン機種の中から所望の機種を選択することができる。
なお、この操作パネル１０３による機種の選択の際は、所定の操作スイッチを数秒押しつづける等の特殊な操作によりミシンの機種の選択モードに移行するようにして、容易に機種の選択ができないようにすることが望ましい。

そして、検出プログラムは、選択されたミシン１００，２００の機種に対応する制御情報をＲＯＭ２からＣＰＵ５に読み出させて、このミシン１００，２００が針位置検出器１０９を有する機種であるか否かを判別させる（第１判別）。つまり、ＣＰＵ５が本発明に係る種類判別手段である。

また、検出プログラムは、ミシン１００，２００における針位置検出器１０９の接続の有無をＣＰＵ５に検出させることによって、当該ミシン１００，２００の針位置検出器１０９の有無を判別させる（第２判別）。つまり、ＣＰＵ５が本発明に係る接続有無判別手段である。ここで接続有無の検出方法としては、例えば、ＣＰＵ５から要返信のチェック信号を針位置検出器１０９に出力させて、針位置検出器１０９からの返信信号をＣＰＵ５が受信すると「接続有り」と判定し、受信しないと「接続無し」と判定するような方法が挙げられる。

検出プログラムはＣＰＵ５に、第１判別及び第２判別の判別結果が針位置検出器有りで一致している場合、ＲＯＭ２中の第１機種用縫製プログラムを読み出させ、実行させる。
一方、検出プログラムはＣＰＵ５に、第１判別及び第２判別の判別結果が針位置検出器無しで一致している場合、ＲＯＭ２中の第２機種用縫製プログラムを読み出させ、実行させる。
そして、検出プログラムはＣＰＵ５に、第１判別及び第２判別の判別結果が一致していいない場合、ＲＯＭ２中のエラー処理プログラムを読み出させ、実行させる。
このようにＣＰＵ５が本発明に係る第１制御手段、第２制御手段、エラー処理手段である。

ＣＰＵ５は、ＲＯＭ２中の種々のプログラムを読み出して、ＲＡＭ３中に展開、実行することで各種駆動回路（主軸モータ駆動回路１０２、インターフェイス回路１０４、糸切り駆動回路１０６）を制御する。

次に、本実施形態の作用について図３のフローチャートを参照にして説明する。
ミシン１００，２００の組み立て後、動作チェック等の段階で作業者によって電源が投入されると、ＣＰＵ５は、検出プログラムを読み出して実行する。

検出プログラムを実行すると、ステップＳ１では、ＣＰＵ５は、操作パネル１０３によって現在選択されているミシンの機種の制御情報の読み込みを行って、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、ＣＰＵ５は、ステップＳ１で読み込まれたミシンの機種の制御情報に基づいて選択されているミシンの機種が針位置検出器１０９を有する機種であるか否かを判別（第１判別）して、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、ＣＰＵ５は、ミシン１００，２００における針位置検出器１０９の接続の有無を検出することによって、当該ミシン１００，２００の針位置検出器１０９の有無を判別（第２判別）して、ステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、ＣＰＵ５は、第１判別及び第２判別の判別結果を照合し、照合の結果、針位置検出器１０９有りで一致した場合にはステップＳ５に移行し、針位置検出器１０９無しで一致した場合にはステップＳ６に移行し、不一致の場合にはステップＳ７に移行する。

ステップＳ５では、ＣＰＵ５はその後の電源投入時に起動するプログラムとして第１機種用縫製プログラムの適用を決定して検出プログラムを終了する。

ステップＳ６では、ＣＰＵ５はその後の電源投入時に起動するプログラムとして第２機種用縫製プログラムの適用を決定して検出プログラムを終了する。

ステップＳ７では、ＣＰＵ５はインターフェイス回路１０４を制御することで、操作パネル１０３にエラーである旨を表示させてステップＳ８に移行する。なお、エラーの報知は、針位置検出器の接続に係わるエラーであることが識別可能な表示を操作パネル１０３に行う等、他のエラーと識別可能な報知方法であることが望ましい。

ステップＳ８では、ＣＰＵ５はその後の制御を停止して検出プログラムを終了する。

次に、操作パネル１０３により設定された所定の針数の縫製終了後に、縫い針を針下位置に自動的に停止させる制御を行う場合を例として、第１機種用縫製プログラム及び第２機種縫製プログラムの双方について説明する。
まず、第１機種用縫製プログラムの実行時における針棒位置検出について図４のフローチャートを参照にして説明する。

ステップＳ１１では、ＣＰＵ５は主軸モータ駆動回路１０２を制御して主軸モータ１０１を駆動させて、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１５は主軸モータ１０１の駆動中における針位置検出器１０９から出力される針下位置信号に基づいて針数をカウントしながら、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ５はカウント数が、操作パネル１０３で設定した所定の針数になった否かを判断し、所定の針数になった場合にはステップＳ１４に移行し、所定の針数になっていない場合にはステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１４では、ＣＰＵ５は主軸モータ１０１を制御して、縫い針を針下位置に停止させて、終了する。

一方の第２機種用縫製プログラムの実行時における針棒位置検出について図５のフローチャートを参照にして説明する。

ステップＳ２１では、ＣＰＵ５は主軸モータ駆動回路１０２を制御して主軸モータ２０１を駆動させて、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、ＣＰＵ１５は主軸モータ１０１の駆動中におけるエンコーダ２０９からのモータ軸位置検出信号によって生成される針下位置信号に基づいて針数をカウントしながら、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、ＣＰＵ５はカウント数が、操作パネル１０３で設定された所定の針数になったか否かを判断し、所定の針数になった場合にはステップＳ２４に移行し、所定の針数になっていない場合にはステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２４では、ＣＰＵ５は主軸モータ１０１を制御することで、縫い針を針下位置に停止させて、終了する。

以上のように、本実施形態のミシン１００，２００の制御装置１によれば、ＣＰＵ５が、第１機種用縫製プログラム及び第２機種用縫製プログラムの両者を実行できるので、これらのプログラムのいずれか一方を実行すれば、針位置検出方式の異なるミシンを１つの制御装置１で制御することが可能となる。
また、第１判別及び第２判別の判別結果が、針位置検出器１０９有りで一致した場合には第１機種用縫製プログラムが実行されて、針位置検出器１０９無しで一致した場合には第２機種用縫製プログラムが実行されるので、各針位置検出方式に適した縫製プログラムを確実に選択することができる。

さらに、種類判別手段及び接続有無判別手段の判別結果が異なる場合には、エラー処理手段によりエラーが報知されてその後のミシンの制御を停止されるので、例えば、制御装置により制御されるミシンに針位置検出器が搭載されていながらも、当該ミシンの制御情報が、針位置検出器が無いミシンの機種に対応して選択されている場合や、制御装置により制御されるミシンに針位置検出器が搭載されていないにも関わらず、当該ミシンの制御情報が、針位置検出器が有るミシンの機種に対応して選択されている場合が万が一あったとしても、その不具合がエラー処理手段により報知されて、その後のミシンの制御は停止される。これにより、針位置検出方式の異なるミシンを１つの制御装置で制御する場合に想定される不具合に対処できる。このような不具合が未対処のまま縫製が継続されたとすると、針棒の停止位置が正確でなくなって縫製に乱れが生じたり、糸切り時のタイミングが合わなくなって故障の要因になってしまうが、上記のように不具合に対処できれば縫製の乱れや故障の発生を防止することができる。
また、針位置検出方式の不一致によりミシンが停止した場合、その旨がエラーとして報知されるので作業者は迅速に原因を把握することができ、速やかに不具合を解消すべく対処することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

本実施形態に係る制御装置及び当該制御装置を搭載した第１機種のミシンの主制御構成を表すブロック図である。 本実施形態に係る制御装置及び当該制御装置を搭載した第２機種のミシンの主制御構成を表すブロック図である。 本実施形態の制御装置で実行される判別プログラムのフローチャートである。 本実施形態の制御装置で実行される第１機種用縫製プログラムのフローチャートである。 本実施形態の制御装置で実行される第２機種用縫製プログラムのフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ ＲＯＭ（記憶手段）
３ ＲＡＭ
４ ＥＥＰＲＯＭ
５ ＣＰＵ（種類判別手段、接続有無判別手段、第１制御手段、第２制御手段、エラー処理手段）
１００，２００ ミシン
１０１，２０１ 主軸モータ
１０２ 主軸モータ駆動回路
１０３ 操作パネル（選択手段）
１０４ インターフェイス回路
１０５，２０５ 糸切り機構
１０６ 糸切り駆動回路
１０７ 速度変更ペダル用センサ
１０９ 針位置検出器
２０９ エンコーダ

Claims (1)

1. 縫い針を上下動するミシン主軸を駆動する主軸モータを制御するための制御情報を複数のミシンの機種に対応して記憶する記憶手段と、ミシンの機種を選択する選択手段とを有し、前記選択手段により選択された前記ミシンの機種に対応する前記制御情報を前記記憶手段から読み出して、前記主軸モータを制御するミシンの制御装置であって、
   前記制御情報に基づいて、前記選択されたミシンの機種が前記縫い針の上下位置を検出し針位置信号を出力する針位置検出器を有するか否かを判別する種類判別手段と、
   制御される前記ミシンにおける前記針位置検出器の接続の有無を検出することにより、前記制御される前記ミシンの前記針位置検出器の有無を判別する接続有無判別手段と、
   前記針位置検出器の有無に関し、前記種類判別手段及び前記接続有無判別手段の判別結果が前記針位置検出器有りで一致した場合、前記針位置検出器から出力される前記針位置信号に基づいて前記主軸モータを制御する第１制御手段と、
   前記針位置検出器の有無に関し、前記種類判別手段及び前記接続有無判別手段の判別結果が前記針位置検出器無しで一致した場合、前記主軸モータから出力されるモータ軸位置検出信号に基づいて前記縫い針の上下位置を検出し前記主軸モータを制御する第２制御手段と、
   前記針位置検出器の有無に関し、前記種類判別手段及び前記接続有無判別手段の判別結果が異なる場合、エラーを報知してその後の前記ミシンの制御を停止させるエラー処理手段とを備えることを特徴とするミシンの制御装置。

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