JP2011212137A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】上糸保持動作の動作中に主軸の回転速度が急激に変化すると上糸保持装置の上糸の端部の保持量が変化する。
【解決手段】Ｓ１０において、主軸回転角度ＡがＡ３と等しい場合（Ｓ１０；Ｙｅｓ）、制御装置は、速度変更フラグＦ１を１にし（Ｓ１６）、上糸保持用パルスモータの回転角度ＢがＢ０と等しいか否かを判定する（Ｓ１７）。上糸保持用パルスモータの回転角度ＢがＢ０と等しい場合（Ｓ１７；Ｙｅｓ）、制御装置は、ミシンモータの回転速度の変更を禁止する。それ故、主軸は現在の回転速度を維持したままＳ１２へ移行する。一方、上糸保持用パルスモータの回転角度ＢとＢ０とが等しくない場合は、（Ｓ１７；Ｎｏ）、制御装置は、設定値に示す主軸の回転速度になるように、ミシンモータの回転速度を変更することで主軸の回転速度を変更する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、縫製開始初期の数針分の縫目形成の際に、上糸の端部を保持する上糸保持機構を備えたミシンに関する。

従来、閂止め縫目を形成する閂止めミシン等、各種のミシンにおいては、縫製開始時に、加工布や上糸の種類によっては、天秤の上昇により上糸が縫針の目穴から抜けてしまい、縫目を形成できない場合がある。そこで、縫製開始時に縫針が最上位置から針穴を通過して下降し、次の上昇移動の途中で針板の上側に移動したときに、針板の下側に残っている上糸の糸端部を挟持し、数針分の縫目が形成されるまで保持し、縫製開始時における糸抜けや目飛びを防止するようにしたミシンの上糸保持機構が各種提案されている。

例えば、特許文献１に記載のミシンにおいては、縫製開始時に上糸保持装置の挟持手段がその貫通穴を針穴と合致する「初期位置」に移動し、第１針目の縫針が針板の上側に移動したときに、挟持手段が「初期位置」から「挟持位置」に移動して糸端部を挟持する。所定針数（例えば、２〜３針）分の縫製が実行されたときに、挟持手段が「挟持位置」から「開放位置」に移動して、糸端部の挟持を解除するようになっている。

このミシンでは、上糸挟持動作（上糸保持動作）を実行しない場合、１針目及び２針目のミシンモータの回転速度を夫々４００ｒｐｍと９００ｒｐｍに設定し、上糸保持動作を実行する場合は１針目及び２針目のミシンモータの回転速度を夫々１５００ｒｐｍと２７００ｒｐｍに設定している。ＣＰＵがこれらの設定に基づいてミシンモータの回転速度を制御することで、上糸保持動作を実行する場合の生産効率の向上を図っている。

特許第４０４７６２４号公報

しかし、特許文献１に記載のミシンにおいて、上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度が急激に変化するため、挟持手段による上糸の端部の保持量が変化する。保持した上糸の端部の長さが短くなった場合、天秤の上昇により上糸が縫針の目穴から抜けるという問題がある。また、保持した上糸の端部の長さが長くなった場合は、その後の天秤による上糸の引き上げや生地送りにともなう上糸の送り出しにより上糸が消費されないため、上糸の端部が次に形成される上糸ループに巻き込まれるという問題がある。

本発明の目的は、糸抜けや糸の巻き込み等の縫製エラーを防止する為に、縫製開始初期において上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度の変更を禁止するミシンを提供することである。

請求項１のミシンは、ベッド部に設けた針板と、上糸を通す目穴を有し上下動する縫針と、主軸を回転駆動して縫針を上下に駆動するミシンモータと、前記主軸の回転速度を変更可能に前記ミシンモータを制御するミシン制御手段とを備えたミシンにおいて、縫製開始時に前記縫針の目穴を挿通した上糸の端部を前記針板の下側で保持して前記縫針の上下動経路から外れた位置に移動させ且つ所定針数の針落ち後に上糸の端部を離脱させる上糸保持機構を備え、前記ミシン制御手段は、前記上糸保持機構による上糸保持動作の開始から終了までの間、前記ミシンモータの回転速度の変更を禁止することを特徴としている。

このミシンでは、縫製開始時に縫針の上下動により縫針の目穴を挿通した上糸の端部が針板の下側に移動する。上糸保持機構は、上糸保持動作を開始して上糸の端部を針板の下側で保持して縫針の上下動経路から外れた位置に移動させる。ここで、ミシン上糸保持動作の開始から終了までの間、ミシン制御手段はミシンモータの回転速度の変更を禁止する。それ故、作業者が上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度を変更するように設定した場合にも、ミシン制御手段はミシンモータの回転速度を変更しないので主軸の回転速度が変化することなく、上糸保持動作の実行中に保持した上糸の端部の保持量が変化しない。

所定針数の針落ち後に、上糸保持機構が上糸の端部を離脱させて上糸保持動作を終了すると、ミシン制御手段はミシンモータの回転速度の変更禁止を解除する。それ故、ミシン制御手段は、ミシンモータの回転速度を変更することで、上糸保持動作の実行中に変更しようとした主軸の回転速度に変更する。

請求項２のミシンは、請求項１の発明において、前記上糸保持機構による上糸保持動作が実行中であるか否かを検知する上糸保持動作検知手段を備えたことを特徴としている。

請求項３のミシンは、請求項２の発明において、前記上糸保持機構は、前記針板の下面近傍に設けた第１糸保持部材と、前記針板の針穴を貫通した前記縫針が通過する糸穴を備え且つ前記第１糸保持部材の下側近傍において前記第１糸保持部材に対して相対移動可能に設けた第２糸保持部材と、この第２糸保持部材を回転駆動するパルスモータとを有することを特徴としている。

請求項４のミシンは、請求項３の発明において、前記上糸保持動作検知手段は、前記パルスモータに設けたエンコーダからのエンコーダ信号に基づいて前記の検知を行うことを特徴としている。

請求項５のミシンは、請求項２又は３の発明において、前記上糸保持動作検知手段は、前記上糸保持機構による上糸保持動作の開始から終了までの間、前記ミシン制御手段によりセットされるフラグに基づいて前記の検知を行うことを特徴としている。

請求項６のミシンは、請求項１〜５の何れかの発明において、前記主軸の回転速度を針数と関連つけて予め設定可能な速度設定手段と、前記速度設定手段により設定された設定値に基づいて前記主軸の回転速度を変更する過渡期間における主軸回転角度を演算する回転角度演算手段とを備え、前記ミシン制御手段は、前記上糸保持機構による上糸保持動作を開始する前記主軸の回転角度に対して前記演算手段により演算した前記主軸回転角度だけ遡った回転角度から前記ミシンモータの回転速度の変更を禁止することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、上糸保持機構を備え、ミシン制御手段は、上糸保持機構による上糸保持動作の開始から終了までの間、ミシンモータの回転速度の変更を禁止するので、作業者が縫製開始初期において上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度を変更するように設定した場合にも、上糸保持動作の開始から終了までの間、主軸の回転速度が変化しない。これにより、上糸保持動作の実行中に保持した上糸の端部の保持量が変化しないので、糸抜けや糸の巻き込み等の縫製エラーを防止することができる。

また、所定針数の針落ち後に、上糸保持機構が上糸の端部を離脱させて上糸保持動作を終了したとき、ミシン制御手段はミシンモータの回転速度を変更することができる。そのため、上糸保持動作の実行中に変更しようとした主軸の回転速度へ変更して、縫製サイクルタイムの向上を図ることができる。

請求項２の発明によれば、上糸保持機構による上糸保持動作が実行中であるか否かを検知する上糸保持動作検知手段を備えたので、上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度を変更するのを確実に防止できる。

請求項３の発明によれば、上糸保持機構は、針板の下面近傍に設けた第１糸保持部材と、針板の針穴を貫通した縫針が通過する糸穴を備え且つ第１糸保持部材の下側近傍において第１糸保持部材に対して相対移動可能に設けた第２糸保持部材と、この第２糸保持部材を回転駆動するパルスモータとを有するので、上糸を糸穴に通過させた状態でパルスモータが第２糸保持部材を回転駆動することで、第１糸保持部材と第２糸保持部材との間で上糸の端部を保持することができる。

請求項４の発明によれば、上糸保持動作検知手段は、パルスモータに設けたエンコーダからのエンコーダ信号に基づいて前記の検知を行うので、パルスモータをフィードバック制御する為のエンコーダを活用して前記の検知を正確に行うことができる。

請求項５の発明によれば、上糸保持動作検知手段は、上糸保持機構による上糸保持動作の開始から終了までの間、ミシン制御手段によりセットされるフラグに基づいて前記の検知を行うので、前記の検知を簡単且つ正確に行うことができる。

請求項６の発明によれば、速度設定手段と回転角度演算手段とを備え、ミシン制御手段は、上糸保持機構による上糸保持動作を開始する主軸の回転角度に対して演算手段により演算した主軸回転角度だけ遡った回転角度からミシンモータの回転速度の変更を禁止するので、上糸保持動作の開始前に主軸の回転速度を変更する場合に、主軸の回転速度を変更する過渡期間内に上糸保持動作を開始するのを確実に防止できる。それ故、上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度が変化しないので、保持した上糸の端部の保持量が変化するのを確実に防止できる。

電子閂止めミシンの全体構造を表す外観図である。 上糸保持機構の斜め下方向から見た斜視図である。 第１糸保持板と第２糸保持板との間の間隙構造を表す断面図（図５のIII−III線断面図）である。 縫製開始前の第１糸保持板と第２糸保持板の位置を表す、一部を断面で表したベッド部の正面図である。 第１糸保持板と第２糸保持板の開始位置を表す、針板を透視した平面図である。 第１糸保持板と第２糸保持板の開始位置を表す、一部を断面で表したベッド部の正面図である。 第１糸保持板と第２糸保持板の保持位置を表す、針板を透視した平面図である。 第１糸保持板と第２糸保持板の保持位置を表す、一部を断面で表したベッド部の正面図である。 第１糸保持板と第２糸保持板の待避位置を表す、針板を透視した平面図である。 第１糸保持板と第２糸保持板の待避位置を表す、一部を断面で表したベッド部の正面図である。 電子閂止めミシンの制御系のブロック図である。 主軸速度制御を示すフローチャートである。 主軸の回転角度と上糸保持動作との関係を説明する説明図である。 実施例２の主軸速度制御を示すフローチャートである。 実施例３の速度変更禁止区間を説明する説明図である。 実施例３の主軸速度制御を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

以下、本発明の実施例１について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、作業テーブル８はその上に電子閂止めミシン１を載置している。電子閂止めミシン１（ミシン）は、ベッド部２と、ベッド部２の後端部から上方に立設する脚柱部５と、脚柱部５の上端部からベッド部２と対向するように前方へ延びるアーム部６等を有している。

脚柱部５及びアーム部６は、主軸を回転駆動して縫針１１を上下に駆動するためのミシンモータ６２（図１１参照）、ミシンモータ６２の駆動力を主軸を介して縫針１１に伝達する駆動力伝達機構（図示略）、布押え１３を布押え機構（図示略）を介して上下動させる押え駆動機構（図示略）等を内部に有する。アーム部６は、その内部の前端部に、針棒１０を上下動させる針棒上下動機構（図示略）、上糸７（図４参照）を引き上げる天秤を駆動する天秤駆動機構（図示略）等を有している。

ベッド部２の上面に、針穴１２ａ（図３参照）を有する針板１２を着脱可能に固定している。ベッド部２は、布押え１３を有する布押え機構（図示略）と、針板１２及び送り板１４を前後方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）に移動させる布送り機構（図示略）に加えて、縫針１１の上下動と調時して縫目を形成する半回転釜１５と、ミシンモータ６２の駆動力を半回転釜１５に伝達する下軸１６と、後述する上糸保持機構２０と、縫製終了時に上糸７と下糸（図示略）を切断する糸切り機構（図示略）等を内部に有している。

次に、ベッド部２内に設けた上糸保持機構２０について説明する。
図２〜図９に示すように、上糸保持機構２０は、針板１２の下面近傍に設けた第１糸保持板２１（第１糸保持部材）と、第１糸保持板２１のさらに下側近傍において、第１糸保持板２１に対し相対移動可能に設けた第２糸保持板２２（第２糸保持部材）と、第１糸保持板２１及び第２糸保持板２２を回動駆動するための回動駆動機構３５等を有する。

針板１２の下面における針穴１２ａ（図３参照）よりも後方位置において、支持ピン２４が、第１糸保持板２１及び第２糸保持板２２を針板１２と平行な方向に回動可能に支持している。図３に示すように、支持ピン２４には、第１糸保持板２１の下面と第２糸保持板２２の上面との間に所定の上下方向寸法の間隙（例えば０．２ｍｍ程度）を与えるためのスペーサ部材１８を設けている。

第１糸保持板２１は、前方に突出して設けた保持腕部２１ａの前端部に貫通穴２１ｂを有しており、縫針１１の目穴１１ａ（図４参照）から下方に延びる上糸７を受け入れることが可能である。第１糸保持板２１は、左方に突出して設けたバネ受け部２１ｃを有しており、このバネ受け部２１ｃ先端部と針板１２下面の後端部に固着したバネ係止板２５とを、引っ張りコイルバネ２６が掛装している。引っ張りコイルバネ２６は、第１糸保持板２１を図５における反時計回りの方向に弾性付勢する。第１糸保持板２１後端部に突出して設けたストッパ部２１ｄは、バネ係止板２５に当接し、第１糸保持板２１を図５に示す係止位置に係止する。

第２糸保持板２２は、前方に突出して設けた保持腕部２２ａ前端部に、針板１２の針穴１２ａを貫通した縫針１１が通過する糸穴２２ｂを有している。第２糸保持板２２は、その後端部に左方に突出するように設けた連結腕部２２ｃを有する。連結腕部２２ｃに形成した係合穴２２ｄ（図５参照）に、連結腕部２２ｃ下側に位置する糸保持連桿４５に固着した上向きの連結ピン４６が下側から嵌合する。第２糸保持板２２と糸保持連桿４５とは、連結ピン４６と係合穴２２ｄの係合を介して回動可能に連結する。

第２糸保持板２２は、保持腕部２２ａの糸穴２２ｂよりも後方位置に上方に突出した係合ピン２７を固着している。第２糸保持板２２が、図７に示す「上糸保持位置」から図９に示す「待避位置」に回動する際に、係合ピン２７は第１糸保持板２１の保持腕部２１ａに係合する。その結果、第１糸保持板２１は、引っ張りコイルバネ２６の付勢力に抗して、第２糸保持板２２と共に、図７に示す「上糸保持位置」から図９に示す「待避位置」に回動する。

針板１２下面には、ネジ止めした固定刃３０と、支持ピン３２により回動可能に支持した可動刃３１を設けている。可動刃３１は糸切り連桿（図示略）の先端部に連結している。糸切断に際し、糸切りソレノイド（図示略）の駆動により糸切り駆動系を介して糸切り連桿が前方に移動すると、可動刃３１は回動して固定刃３０と協働して上糸７及び下糸を切断する。

次に、糸保持連桿４５を介して第１糸保持板２１及び第２糸保持板２２を回動駆動する回動駆動機構３５について説明する。
図１、図２に示すように、ベッド部２は、その内部に上糸保持用パルスモータ３６を、取付け板３７を介して固着している。上糸保持用パルスモータ３６の駆動軸３６ａに駆動レバー３８の基端部を固着し、駆動レバー３８先端部は連結ボルト４０を介してＬ字状のリンク板３９の基端部に連結する。リンク板３９先端部は、回動レバー４１の連結腕部４１ａに連結ボルト４３を介して連結している。

回動レバー４１は、鉛直向きの支持軸４２を介してフレームに回動可能に設けられている。回動レバー４１は、その上下に連結腕部４１ａ，４１ｂを有している。
回動レバー４１上側の連結腕部４１ｂは、糸保持連桿４５にボルト４４を介して連結する。糸保持連桿４５先端部の上面に固着した連結ピン４６は、前述したように連結腕部２２ｃの係合穴２２ｄに下側から嵌合している。

次に、縫製開始時における第１糸保持板２１及び第２糸保持板２２の動作について、図４〜図１０に基づいて説明する。
縫製開始前においては、図４に示すように、縫針１１は、針板１２上に載置した被縫製物９の上方に位置し、縫針１１の目穴１１ａに上糸７を挿通している。針板１２下面では、第１糸保持板２１が、前述した係止位置（ストッパ部２１ｄがバネ係止板２５に当接した位置、図５参照）に位置している。第２糸保持板２２は、糸穴２２ｂと針板１２の針穴１２ａとの水平方向が一致し、針穴１２ａを貫通した縫針１１が糸穴２２ｂを貫通可能である位置に位置している。このときの第１糸保持板２１と第２糸保持板２２の位置を「開始位置」と称する。

図５、図６に示すように、この状態から、縫い始めの最初の針落ち（第１針目）が行われると、縫針１１の下降により被縫製物９を貫通した上糸７は、針板１２の針穴１２ａ及び第２糸保持板２２の糸穴２２ｂを挿通して下方に垂れ下がる。このときの第１糸保持板２１と第２糸保持板２２は、上述した「開始位置」に位置している。

図７、図８に示すように、第１針目の縫針１１が第２糸保持板２２の糸穴２２ｂから離脱した後、回動駆動機構３５の駆動により糸保持連桿４５が後方に移動し、連結ピン４６と係合穴２２ｄの係合を介して第２糸保持板２２が図７における時計回りの方向に回動する。第２糸保持板２２は、保持腕部２２ａの糸穴２２ｂに上糸７を通過させた状態で、第１糸保持板２１の貫通穴２１ｂに対向している。第２糸保持板２２は、糸穴２２ｂを通過した上糸７を第１糸保持板２１の貫通穴２１ｂに受け入れて上糸７を保持するための位置に移動する。

これにより、第１糸保持板２１と第２糸保持板２２は、上糸７の通路を屈曲させて糸通過抵抗付与部Ｓを形成し、上糸７の端部に対し糸通過抵抗を付与する。そして、第２糸保持板２２の係合ピン２７が、第１糸保持板２１の保持腕部２１ａに係合する。このときの第１糸保持板２１と第２糸保持板２２の位置を「上糸保持位置」と称する。

第１糸保持板２１の保持腕部２１ａと第２糸保持板２２の係合ピン２７との係合により、第１糸保持板２１の側面と第２糸保持板２２の側面との間に相対回動方向寸法の間隙を設ける。その結果、図７に示すように、第２糸保持板２２の保持腕部２２ａの側面２２ｅと、第１糸保持板２１の貫通穴２１ｂの側面(内面)２１ｆとの間に相対回動方向に沿った寸法の間隙Ｄを維持している。

その後、被縫製物９を送りつつ縫製が進行し、所定の回数（例えば２〜３回）針落ちが行われると、図９、図１０（煩雑防止のため１回の針落ちのみ行われた場合を示す）に示すように、回動駆動機構３５の駆動により糸保持連桿４５がさらに後方に移動する。糸保持連桿４５の後方移動により、第２糸保持板２２は、図９における時計回りの方向にさらに回動する。保持腕部２１ａに係合した係合ピン２７により、第１糸保持板２１は、引っ張りコイルバネ２６の付勢力に抗して第２糸保持板２２と共に回動する。

その結果、第１糸保持板２１と第２糸保持板２２は、糸通過抵抗付与部Ｓを形成したまま、上糸７端部を保持するための糸通過抵抗を維持した状態で、上述した「上糸保持位置」よりも針穴１２ａから離れた位置まで回動する。このときの第１糸保持板２１と第２糸保持板２２の位置を「待避位置」と称する。

その後、縫製が進行していくと、上糸７端部は被縫製物９に引っ張られて糸通過抵抗付与部Ｓから抜ける。尚、保持した上糸７端部が短い場合は、糸通過抵抗付与部Ｓが前記保持位置に位置しているときに、数針縫えば上糸７端部は糸通過抵抗付与部Ｓから抜け出す。数針縫ったときに、まだ上糸７端部が糸通過抵抗付与部Ｓから抜け出ていない場合でも、待避位置に上糸７端部が糸通過抵抗付与部Ｓを移動すれば上糸７端部の糸通過抵抗付与部Ｓからの離脱を促進することができる。

次に、ミシン１の制御系の電気的構成について説明する。
図１１に示すように、制御装置５３は、ＣＰＵ５５とＲＯＭ５６とＲＡＭ５７とＥＥＰＲＯＭ５８を含むマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにデータバスなどを介して接続した入力インターフェース５４ａ及び出力インターフェース５４ｂと、駆動回路５９〜６１等を有している。制御装置５３は、ＲＯＭ５６に記憶した制御プログラム等を実行することで、縫製動作を行う為に各種の駆動機構を制御するものである。

ＲＯＭ５６は、各種の駆動機構の駆動制御と各種の表示制御とを含む縫製制御の制御プログラム、図１２に示す主軸速度制御の制御プログラム、操作パネル５１により選択可能な複数の縫製プログラム等を予め格納している。

ＲＯＭ５６は、上糸保持動作開始角度Ａ１と、上糸保持動作終了角度Ａ２と、速度到達回転角度Ａ０と、回転角度Ｂ０と、回転角度Ｂ１等を予め格納している。上糸保持動作開始角度Ａ１は、上糸保持動作を開始する主軸の回転角度である。上糸保持動作終了角度Ａ２は、上糸保持動作を終了する主軸の回転角度である。速度到達回転角度Ａ０は、主軸の回転速度を変更する場合、該変更した速度に到達するのに要する主軸の回転角度であり、０〜３６０度以内の値となる。回転角度Ｂ０は、第２糸保持板２２が「上糸保持位置」に位置するときの上糸保持用パルスモータ３６の回転角度である。回転角度Ｂ１は、第２糸保持板２２が「退避位置」に位置するときの上糸保持用パルスモータ３６の回転角度である。

ＲＡＭ５７は、縫製中にＲＯＭ５６から読み出したデータと、縫製プログラムに基づいて算出されたデータ等を格納する。ＥＥＰＲＯＭ５８は、作業者が操作パネル５１を介して針数と関連つけて設定した主軸の回転速度等を格納している。

入力インターフェース５４ａには、起動停止スイッチ５０と、操作パネル５１と、主軸エンコーダ５２等が接続している。操作パネル５１（速度設定手段）は、液晶ディスプレイと、数値を入力するテンキー等を有している。作業者は、操作パネル５１を介して主軸の回転速度を針数と関連つけて予め設定する。主軸に設けた主軸エンコーダ５２は、主軸の回転角度と、針上停止位置及び針下停止位置を検出するものである。尚、本実施例において、主軸の回転角度は、主軸が１回転すると３６０度となる。

出力インターフェース５４ｂには、ミシンモータ６２を駆動する為の駆動回路５９と、ＸＹ送り用パルスモータ６３を駆動する為の駆動回路６０と、上糸保持用パルスモータ３６を駆動する為の駆動回路６１等が接続している。上糸保持用パルスモータ３６は、上糸保持用パルスモータ３６の回転角度を検出するエンコーダ３６ｂを備えている。エンコーダ３６ｂは、入力インターフェース５４ａに接続している。

エンコーダ３６ｂが出力したエンコーダ信号は、入力インターフェース５４ａを介して制御装置５３に入力する。制御装置５３は、エンコーダ３６ｂからのエンコーダ信号に基づいて、上糸保持用パルスモータ３６をフィードバック制御し且つ上糸保持機構２０による上糸保持動作が実行中であるか否かの検知を行う。

次に、図１２のフローチャートと図１３の説明図に基づいて、制御装置５３が実行する主軸速度制御について説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。この主軸速度制御においては、上糸保持機構２０による上糸保持動作の開始から終了までの間、ミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止する。

作業者が起動停止スイッチ５０によりミシン１を起動すると、以下に示す初期化を行う。制御装置５３は操作パネル５１で選択した縫製プログラムをＲＯＭ５６から読み込んでＲＡＭ５７に記憶する。制御装置５３は、上糸保持動作開始角度Ａ１と、上糸保持動作終了角度Ａ２と、回転角度Ｂ０と、回転角度Ｂ１とをＲＯＭ５６から読み込んでＲＡＭ５７に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ５８に記憶された主軸の回転速度（設定値）と、該主軸の回転速度時の針数及びＲＯＭ５６に記憶された速度到達角度Ａ０とに基づいて後述する主軸速度変更角度Ａ３を算出し、ＲＡＭ５７に記憶する。例えば、３針目に主軸の回転速度を変更する場合、主軸速度変更角度Ａ３は、３６０°＊２＋Ａ０となる。前述の式の数値２は、３針目の３から１を減算した値である。

制御装置５３は、速度変更フラグＦ１を０にする（Ｓ１）。制御装置５３は、上糸保持用パルスモータ３６を駆動して第２糸保持板２２を「開始位置」へ駆動させて、上糸保持用パルスモータ３６の回転角度Ｂを０にする（Ｓ２）。制御装置５３は、縫製データカウンタのカウンタ値Ｎを１にする（Ｓ３）。

次に、制御装置５３は、縫製データカウンタのカウンタ値Ｎに基づいて、縫製プログラムの中からＮ番目の縫製データをＲＡＭ５７から読込む（Ｓ４）。制御装置５３は、主軸エンコーダ５２のエンコーダ信号、エンコーダ３６ｂのエンコーダ信号等の各種信号を読込み（Ｓ５）、Ｓ６へ移行する。制御装置５３は、ミシンモータ６２が停止中か否かを判断する（Ｓ６）。ミシンモータ６２が停止中の場合（Ｓ６；Ｙｅｓ）、ミシンモータ６２を駆動して（Ｓ７）、処理をＳ８に移行する。ミシンモータ６２が駆動中の場合（Ｓ６；Ｎｏ）、制御装置５３は、処理をＳ８に移行する。

制御装置５３は、主軸エンコーダ５２のエンコーダ信号が示す主軸の回転角度（以降、主軸回転角度Ａと称す）と、ＲＡＭ５７に記憶された上糸保持動作開始角度Ａ１とが等しいか否かを判定する（Ｓ８）。制御装置５３は、主軸回転角度ＡがほぼＡ１である場合にＡ１と等しいと判定し、以降の主軸回転角度Ａと上糸保持用パルスモータの回転角度Ｂに関する判定についても同様の判定を行う。主軸回転角度ＡがＡ１と等しくない場合（Ｓ８；Ｎｏ）、制御装置５３は、主軸回転角度Ａと、ＲＡＭ５７に記憶された上糸保持動作終了角度Ａ２とが等しいか否かを判定する（Ｓ９）。

主軸回転角度ＡがＡ２と等しくない場合（Ｓ９；Ｎｏ）、制御装置５３は、主軸回転角度Ａと、ＲＡＭ５７に記憶された主軸速度変更角度Ａ３とが等しいか否かを判定する（Ｓ１０）。主軸回転角度ＡがＡ３と等しくない場合（Ｓ１０；Ｎｏ）、制御装置５３は、速度変更フラグＦ１が１か否かを判定する（Ｓ１１）。速度変更フラグＦ１が０の場合（Ｓ１１；Ｎｏ）、制御装置５３は、現在読み込んでいる縫製データが最終縫目か否かを判定する（Ｓ１２）。現在読み込んでいる縫製データが最終縫目でない場合（Ｓ１２；Ｎｏ）、制御装置５３は、縫製データカウンタのカウンタ値Ｎを１だけインクリメントし（Ｓ１３）、処理をＳ４へ移行して次の縫製データを読込む。

Ｓ８において、主軸回転角度ＡがＡ１と等しい場合（Ｓ８；Ｙｅｓ）、図１３に示すように、制御装置５３は、上糸保持用パルスモータ３６を回転角度Ｂ０になるまで駆動して第２糸保持板２２を「上糸保持位置」へ移動させて（Ｓ１４）、Ｓ９へ移行する。Ｓ９において、主軸回転角度ＡがＡ２と等しい場合（Ｓ９；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、上糸保持用パルスモータ３６を回転角度Ｂ１になるまで駆動して第２糸保持板２２を「退避位置」へ移動させて（Ｓ１５）、処理をＳ１０へ移行する。尚、図１３においては、２針目の縫針１１が針板１２の上面に上昇したときの主軸回転角度ＡをＡ２に設定したが、３針目以降に設定してもよい。図１３のＢ０，Ｂ１は、上糸保持用パルスモータ３６の指令値を示している。

Ｓ１０において、主軸回転角度ＡがＡ３と等しい場合（Ｓ１０；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、速度変更フラグＦ１を１にし（Ｓ１６）、エンコーダ３６ｂのエンコーダ信号が示す回転角度と、ＲＡＭ５７に記憶された回転角度Ｂ０とを比較して、上糸保持用パルスモータ３６の回転角度ＢがＢ０と等しいか否かを判定する（Ｓ１７）。上糸保持用パルスモータ３６の回転角度ＢがＢ０と等しい場合（上糸保持動作区間）、つまり、上糸保持機構２０が上糸保持動作を実行中の場合（Ｓ１７；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、ミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止する。それ故、主軸は現在の回転速度を維持したままＳ１２へ移行する。

Ｓ１７において、上糸保持用パルスモータ３６の回転角度ＢとＢ０とが等しくない場合（上糸保持動作区間以外）、つまり、上糸保持機構２０が上糸保持動作を実行していない場合（Ｓ１７；Ｎｏ）、制御装置５３は、設定値に示す主軸の回転速度になるように、ミシンモータ６２の回転速度を変更することで主軸の回転速度を変更する。制御装置５３は、速度変更フラグＦ１を０にした後（Ｓ１８）、処理をＳ１２へ移行する。Ｓ１２において、現在読み込んでいる縫製データが最終縫目の場合（Ｓ１２；Ｙｅｓ）、制御装置５３はミシンモータ６２を停止して（Ｓ１９）、この処理を終了する。尚、Ｓ１７を実行する制御装置５３が上糸保持動作検知手段に相当する。

次に、以上説明したミシン１の作用、効果について説明する。
上糸保持機構２０を備え、上糸保持機構２０による上糸保持動作の開始から終了までの間、制御装置５３はミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止するので、作業者が上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度を変更するように設定した場合にも、制御装置５３はミシンモータ６２の回転速度を変更しない。これにより、上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度が変化しないので、保持した上糸７の端部の保持量が変化することなく、糸抜けや糸の巻き込み等の縫製エラーを防止することができる。

上糸保持機構２０による上糸保持動作が実行中であるか否かを上糸保持用パルスモータ３６に設けたエンコーダ３６ｂからのエンコーダ信号に基づいて検知するので、上糸保持用パルスモータ３６をフィードバック制御する為のエンコーダ３６ｂを活用して前記の検知を正確に行うことができる。

所定針数の針落ち後に、制御装置５３が第１糸保持板２１と第２糸保持板２２を「退避位置」に移動させることで上糸７の端部を離脱させ、上糸保持動作を終了したとき、制御装置５３はミシンモータ６２の回転速度の変更禁止を解除する。そのため、制御装置５３は、上糸保持動作の実行中に変更しようとした主軸の回転速度へ変更することができるので、縫製サイクルタイムの向上を図ることができる。

上糸保持機構２０は、針板１２の下面近傍に設けた第１糸保持板２１と、針板１２の針穴１２ａを貫通した縫針１１が通過する糸穴２２ｂを備え且つ第１糸保持板２１の下側近傍において第１糸保持板２１に対して相対移動可能に設けた第２糸保持板２２と、この第２糸保持板２２を回転駆動する上糸保持用パルスモータ３６とを有するので、上糸７を糸穴２２ｂに通過させた状態で上糸保持用パルスモータ３６が第２糸保持板２２を回転駆動することで、第１糸保持板２１と第２糸保持板２２との間で上糸７の端部を保持することができる。

次に、本発明の実施例２について、図１４に基づいて説明する。但し、前記実施例と同一の構成には同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。この実施例２においては、上糸保持機構２０による上糸保持動作の開始から終了までの間に設定される上糸保持動作フラグＦに基づいて、上糸保持動作が実行中であるか否かを検知するものである。

次に、図１４のフローチャートに基づいて、制御装置５３が実行する主軸速度制御について説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。
Ｓ２Ａにおいて、制御装置５３は、上糸保持用パルスモータ３６を駆動して第２糸保持板２２を「開始位置」へ移動させてから上糸保持動作フラグＦを０にする。

Ｓ８において、主軸回転角度Ａが上糸保持動作開始角度Ａ１と等しい場合（Ｓ８；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、上糸保持用パルスモータ３６を回転角度Ｂ０になるまで駆動して第２糸保持板２２を「上糸保持位置」へ移動させ、上糸保持動作フラグＦを１にする（Ｓ１４Ａ）。その後、制御装置５３は、処理をＳ９へ移行する。Ｓ９において、主軸回転角度Ａが上糸保持動作終了角度Ａ２と等しい場合（Ｓ９；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、上糸保持用パルスモータ３６を回転角度Ｂ１になるまで駆動して第２糸保持板２２を「退避位置」へ移動させ、上糸保持動作フラグＦを０にする（Ｓ１５Ａ）。その後、制御装置５３は、処理をＳ１０へ移行する。

Ｓ１０において、主軸回転角度Ａが主軸速度変更角度Ａ３と等しい場合（Ｓ１０；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、速度変更フラグＦ１を１にする（Ｓ１６）。その後、制御装置５３は、上糸保持動作フラグＦが１か否かを判定する（Ｓ１７Ａ）。上糸保持動作フラグＦが１である場合、つまり、上糸保持機構２０が上糸保持動作を実行中の場合（Ｓ１７Ａ；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、ミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止する。それ故、主軸は現在の回転速度を維持したままＳ１２へ移行する。

Ｓ１７Ａにおいて、上糸保持動作フラグＦが０である場合、つまり、上糸保持機構２０が上糸保持動作を実行していない場合（Ｓ１７Ａ；Ｎｏ）、制御装置５３は、設定値に示す主軸の回転速度になるように、ミシンモータ６２の回転速度を変更することで主軸の回転速度を変更した後、速度変更フラグＦ１を０にする（Ｓ１８）。このように、制御装置５３は、上糸保持機構２０による上糸保持動作の開始から終了までの間に設定される上糸保持動作フラグＦに基づいて上糸保持動作の実行の有無を検知するので、この検知を簡単且つ正確に行うことができる。

次に、本発明の実施例３について、図１５及び図１６に基づいて説明する。但し、前記実施例と同一の構成には同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
実施例１，２においては、上糸保持動作区間において主軸の速度変更を禁止したが、図１５に示すように、操作パネル５１により設定された設定値に基づいて主軸の回転速度を変更する場合、現在速度から変更後速度に変更するのに過渡期間を要する。

前記過渡期間における主軸角度差Δ（主軸回転角度）だけ主軸の回転速度の変更が遅れるので、上糸保持動作の開始前に主軸の回転速度を変更する場合、前記過渡期間内に上糸保持動作を開始する虞がある。この場合、保持した上糸７の端部の保持量が変化するので、糸抜けや糸の巻き込み等の縫製エラーが発生するという問題がある。
この実施例３においては、上糸保持機構２０による上糸保持動作を開始する主軸の回転角度Ａ１に対して演算した主軸角度差Δだけ遡った回転角度からの速度変更禁止区間において、ミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止することで、前記の問題点を解消するものである。

図１６のフローチャートに基づいて、制御装置５３が実行する主軸速度制御について説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。また、図１２のフローチャートと異なる点は、Ｓ１６とＳ１７との間に、後述するＳ１６１を追加したのみであるため、その部分についてのみ説明する。
Ｓ１６１において、制御装置５３は、主軸回転角度ＡがＡ１−Δ以上、Ａ１以下である場合（Ｓ１６１；Ｙｅｓ）、制御装置５３は、ミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止する。それ故、主軸は現在の回転速度を維持したままＳ１２へ移行する。

主軸回転角度ＡがＡ１−Δ未満、または、Ａ１より大きい場合（Ｓ１６１；Ｎｏ）、Ｓ１７の処理に移行する。主軸角度差Δは、位置と、速度と、加速度の関係式(Ｖ＊Ｖ)−(Ｖ０＊Ｖ０) = 2＊a＊d(Ｖ:速度、Ｖ０:初速、a:加速度、d:位置)から求める。前述の式に、現在の主軸の回転速度をＶ０、変更後の主軸の回転速度をＶに入れる。また、加速度ａは、ミシンモータの特性により予め定められた値として、ＲＯＭ５６に記憶されているので、該値を用いる。前述した値を用いて、ｄすなわち主軸角度差Δを求める。

このように、制御装置５３は、上糸保持機構２０による上糸保持動作を開始するミシンモータ６２の回転角度に対して演算した主軸角度差Δだけ遡った回転角度からミシンモータ６２の回転速度の変更を禁止するので、主軸の回転速度の変更後に上糸保持動作を開始する場合に、主軸の回転速度を変更する過渡期間内に上糸保持動作を開始するのを確実に防止できる。それ故、上糸保持動作の実行中に主軸の回転速度が変化しないので、保持した上糸７の端部の保持量が変化するのを確実に防止できる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］前記実施例３において、上糸保持用パルスモータ３６のエンコーダ３６ｂからのエンコーダ信号に基づいて上糸保持動作が終了したか否かを検知したが、制御装置５３が第２糸保持板２２を退避位置に駆動したときに設定されるフラグに基づいて、前記の検知を行ってもよい。
２］前記実施例１，２において、フットペダルからの入力信号に基づいて主軸の回転速度を変更可能なミシンに、本発明を適用してもよい。

１ 電子閂止めミシン１
２ ベッド部
７ 上糸
１１ 縫針
１１ａ 目穴
１２ 針板
１２ａ 針穴
２０ 上糸保持機構
２１ 第１糸保持板
２２ 第２糸保持板
２２ｂ 糸穴
３６ 上糸保持用パルスモータ
３６ｂ エンコーダ
５１ 操作パネル
５３ 制御装置
６２ ミシンモータ

Claims (6)

1. ベッド部に設けた針板と、上糸を通す目穴を有し上下動する縫針と、主軸を回転駆動して縫針を上下に駆動するミシンモータと、前記主軸の回転速度を変更可能に前記ミシンモータを制御するミシン制御手段とを備えたミシンにおいて、
   縫製開始時に前記縫針の目穴を挿通した上糸の端部を前記針板の下側で保持して前記縫針の上下動経路から外れた位置に移動させ且つ所定針数の針落ち後に上糸の端部を離脱させる上糸保持機構を備え、
   前記ミシン制御手段は、前記上糸保持機構による上糸保持動作の開始から終了までの間、前記ミシンモータの回転速度の変更を禁止することを特徴とするミシン。
2. 前記上糸保持機構による上糸保持動作が実行中であるか否かを検知する上糸保持動作検知手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. 前記上糸保持機構は、前記針板の下面近傍に設けた第１糸保持部材と、前記針板の針穴を貫通した前記縫針が通過する糸穴を備え且つ前記第１糸保持部材の下側近傍において前記第１糸保持部材に対して相対移動可能に設けた第２糸保持部材と、この第２糸保持部材を回転駆動するパルスモータとを有することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
4. 前記上糸保持動作検知手段は、前記パルスモータに設けたエンコーダからのエンコーダ信号に基づいて前記の検知を行うことを特徴とする請求項３に記載のミシン。
5. 前記上糸保持動作検知手段は、前記上糸保持機構による上糸保持動作の開始から終了までの間、前記ミシン制御手段によりセットされるフラグに基づいて前記の検知を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のミシン。
6. 前記主軸の回転速度を針数と関連つけて予め設定可能な速度設定手段と、
   前記速度設定手段により設定された設定値に基づいて前記主軸の回転速度を変更する過渡期間における主軸回転角度を演算する回転角度演算手段とを備え、
   前記ミシン制御手段は、前記上糸保持機構による上糸保持動作を開始する前記ミシンモータの回転角度に対して前記演算手段により演算した前記主軸回転角度だけ遡った回転角度から前記ミシンモータの回転速度の変更を禁止することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のミシン。