電子式鋸齒線跡縫紉機的製作方法
2023-06-12 18:07:31 2
專利名稱：電子式鋸齒線跡縫紉機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種以上下運動的機針、與該機針的上下運動相關並以規定的送布間距將被縫製物向送布方向輸送的送布裝置、能將機針擺動於與送布裝置的送布方向垂直的任意擺針位置的擺針機構的協同動作，在被縫製物上形成線跡的電子式鋸齒線跡縫紉機。
背景技術：
在以往的鋸齒線跡縫紉機上，最初，在形成鋸齒線跡時，製作將擺針圖案雕刻在外圓周上的圓形凸輪，並通過將該凸輪安裝在縫紉機上、而利用縫紉機主馬達的旋轉力使凸輪轉動，根據凸輪的形狀擺針機構的擺針量變化，形成鋸齒線跡。
另外，近年來，在對以這樣的凸輪形狀形成擺針量的控制中，由於缺乏對多品種少量生產的適應性並且還需要凸輪的製造成本，所以，根據決定擺針量的線跡數據、通過對擺針專用的脈衝馬達等的擺針馬達進行驅動來控制擺針量並形成鋸齒線跡的鋸齒線跡縫紉機，即，一般地被稱作電子式鋸齒線跡縫紉機的縫紉機為眾人所周知。
(例如，參照專利文獻1)專利文獻1特開2000-1310號公報但是，如以下所詳述那樣，在上述以往的電子式鋸齒線跡縫紉機上，剛切換了擺針方向後的擺針幅度，有時會產生比向同一方向擺針時的擺針幅度小的不適。
例如，左端擺動位置E與右端擺動位置F之間的縫製寬度W(例如9.0mm)、1針的擺針寬度h(例如3.0mm)一定的4點鋸齒線跡，理想的是如圖5所示，各落針點應當在一縱直線上形成等間隔排列的漂亮的線跡。
但是，實際上，當使擺針馬達每一針的驅動量相同並進行擺針時，如圖6所示，進行了擺針方向切換以後最初的擺針寬度(各落針點No.3-4、No.6-7、No.9-10之間的擺針寬度)，變成比其他落針點之間的擺針寬度(例如3.0mm)短的擺針寬度(例如2.8mm)，且落針點不在一條直線上排列對齊，並且線跡寬度縮短為Wo(8.8mm)，產生形成難看的線跡的所謂不好的情況。
其理由是，通常，由於在擺針方向反轉時擺針位置因擺針機構的反作用力及慣性力而不穩定，所以在擺針位置穩定之前就落針而產生。特別是在縫紉機主軸以高速旋轉的工業用縫紉機上，由於落針的時刻較快，所以容易產生上述的不好的情況。
在以往的電子式鋸齒線跡縫紉機上，為了對應於這樣的不適，或減低縫紉機速度進行縫製，或一邊反覆進行試縫一邊將每一針的落針位置在縫紉機上進行輸入設定的操作，無論怎樣，都明顯地導致了縫製效率的降低。
本發明的目的在於提供一種在電子式鋸齒線跡縫紉機上、不會導致縫製效率的降低並可以形成漂亮的鋸齒線跡的電子式鋸齒線跡縫紉機。
發明內容
本發明之1所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，具有通過縫紉機主軸的旋轉而上下運動的機針、與機針的上下運動相關聯地將被縫製物向輸送方向輸送的送布裝置、使所述機針在向與所述送布方向垂直的方向上進行往復移動的擺針裝置，根據決定擺針量的線跡數據、控制由所述擺針裝置進行的擺針量、形成鋸齒線跡，其特徵在於，具有對由所述擺針裝置的實行擺針方向從一方向另一方切換進行判斷的判斷機構，和擺針量修正機構，該擺針量修正機構，控制所述擺針裝置，以便在由所述判斷機構進行判斷時，將由所述線跡數據決定的擺針量作為修正擺針量並進行擺針，形成在擺針方向切換後的最初線跡。
根據本發明之1所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，自動地控制擺針裝置，以便當判斷為由所述擺針裝置的實行擺針方向從一方向另一方的切換時期或已切換時，擺針量修正機構，以修正擺針量進行擺針並形成擺針方向切換後的最初的線跡，所以，能提供一種操作者不必降低縫紉機速度或製作線跡數據，不會導致縫製效率的降低並能形成美觀的鋸齒線跡的電子式鋸齒線跡縫紉機。
本發明之2所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，是在本發明之1中，其特徵在於還具有設定所述規定的修正量的修正量設定機構。
根據本發明之2，提供一種電子式鋸齒線跡縫紉機，可以將上述規定的修正量設定為任意值，所以，即使例如，因縫紉機年久變化、或修理等，擺針機構的特性發生了變化，也可以根據當時縫紉機的特性，將上述規定的修正量設定為適當的數值。
本發明之3所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，是在本發明之1中，其特徵在於還具有檢測所述主軸的旋轉速度的速度檢測機構，根據所述速度檢測機構檢測出的速度，變更所述擺針量修正機構的修正量。
根據本發明之3，能提供一種電子式鋸齒線跡縫紉機，可以根據縫紉機主軸的速度而變更上述擺針量修正機構的修正量，所以不管縫紉機主軸的速度如何，都能將擺針量修正為適當的量。
本發明之4所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，是在本發明之1中，其特徵在於還具有將由所述擺針量修正機構對所述擺針裝置的控制設定為有效、無效的設定機構。
根據本發明之4，在縫製被縫製物的端部等、需要以低速形成鋸齒線跡時，為了防止用擺針量修正機構反而使線跡對不齊，可以將擺針量修正機構設為無效，能提供一種通用性高的電子式鋸齒線跡縫紉機。
圖1是應用本發明的電子式鋸齒線跡縫紉機的外觀圖。
圖2是擺針機構的結構圖。
圖3是表示圖1的電子式鋸齒線跡縫紉機的控制系統的主要部分的方塊圖。
圖4是表示本發明的電子式鋸齒線跡縫紉機的控制流程圖。
圖5是表示用電子式鋸齒線跡縫紉機形成的正確線跡圖。
圖6是表示用以往的電子式鋸齒線跡縫紉機形成的線跡圖。
圖中1-主馬達，2-針杆，3-機針，4-針板，10-操作面板，11-擺針馬達，13-原點傳感器，20-踏板傳感器，21-控制裝置，21a-縫紉機旋轉控制部，21b-擺針控制部，23-同步器，25-擺針驅動電路，26-存儲器。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施例。
在圖1中，被支承於針杆2上的機針3由與內裝於縫紉機的主馬達1連接的縫紉機主軸(未圖示)驅動而上下運動。送布裝置的送布牙(未圖示)與該機針3的上下運動連動且出沒於針板4，以此輸送被壓腳板5所按壓的布料(被縫製物)，並以與送布裝置的協同動作在布料上形成線跡。
布料的縫紉送布量可用送布量刻度盤6設定，並且在縫紉開始或縫紉結束時進行的加固縫，是用加固縫刻度盤7設定加固縫送布量，在縫紉開始或縫紉結束時，驅動倒縫螺線管27並以被設定的送布量驅動送布裝置而進行。
加固縫送布量，可以設定為從最大倒送布量為零。另外，9是電源開關，10是進行各種設定的操作面板。
在本發明的縫紉機中，設有如圖2所示的擺針機構(擺針裝置)，在支撐機針3的針杆2上，連接著由擺針馬達(例如，步進馬達或伺服馬達)11驅動的連杆機構12，其與送布裝置的送布動作同步並能向與送布方向垂直的方向(圖2的箭頭方向)進行往復的擺針運動。以此可以形成根據規定的線跡數據(擺針數據)的擺針線跡。在擺針機構上，設有檢測與擺針馬達11轉動的同時旋轉的遮擋板11a的原點傳感器13，以檢測擺針位置的原點。
在圖3中，用方塊圖表示了縫紉機的控制系統，在縫紉機上，設有由與CPU共同構成的縫紉機旋轉控制部21a及擺針控制部21b(運算機構、判斷機構、控制機構)構成的控制裝置21。
踏板傳感器20，是檢測縫紉機踏板(未圖示)的踏板操作量的傳感器，其分別輸出用縫紉機踏板前踏的縫紉機旋轉指令、用縫紉機踏板倒踏的切線指令、用縫紉機踏板中立的縫紉機停止指令。並且，踏板傳感器20，檢測縫紉機踏板的前踏量，並向縫紉機旋轉控制部21a輸出速度指令。
然後，根據來自踏板傳感器20的信號，從縫紉機旋轉控制部21a通過縫紉機主軸驅動電路22向主馬達1輸出驅動信號並驅動主馬達1。以此縫紉機主軸被驅動，送布牙進行所謂4連杆送布運動，以送布刻度盤6設定的送布量送布，並且使機針3上下運動。
設於主軸上的同步器23，其測主軸的規定旋轉相位(位置)，並檢測相當於機針3的上下位置的機針位置信號，或通過檢測出的主馬達1的轉速而檢測出主軸的速度，將該機針位置信號或速度檢測信號輸入到縫紉機旋轉控制部21a及擺針控制部21b中。
擺針控制部21b，通過擺針驅動電路25驅動擺針馬達11，且接受原點傳感器13的信號並控制擺針機構。
在加固時，倒縫螺線管27動作並用加固縫刻度盤7設定加固送布量送布。
操作面板10，設有顯示部及各種開關，用於選擇預先儲存於存儲器26中的各種鋸齒線跡(2點鋸齒線跡、3點鋸齒線跡、荷葉邊形縫製)的線跡數據，設定被選擇的鋸齒線跡的縫製順序，或進行線跡數據的編輯。並且還用於設定縫紉機控制所必須的各種控制數據，根據需要、將這些設定了的數據暫時儲存於存儲器26中。在這些控制數據中，如後所述，包含了是否是以規定的修正量修正擺針裝置的擺針方向被切換以後、最初的擺針量的設定數據，以及決定規定的修正量修正數據，上述操作面板10(設定機構、修正量設定機構)，也在這些設定數據或修正量數據的設定時使用。
另外，在存儲器26中，根據縫紉機主軸速度，儲存了對應於上述縫紉機主軸速度而並變更上述規定的修正量時的修正量。
以下，首先形成對用以往例說明圖5的4點鋸齒線跡為例，參照附圖詳細說明起到作為本發明的擺針量修正機構作用的擺針控制部21b的動作。
在此，操縱者在縫製之前，通過操縱操作面板10來選擇圖5所示的4點鋸齒線跡，然後，將基準線基準設定為使上述基準線位置數據B(0mm)位於線跡數據上的中央(中央基準線、以點劃M表示)位置。
對於基準線基準，能設定為其他的左基準線(以線跡左側端的直線E為基準位置(數據上的0mm))、及右基準線(以線跡右側端的直線F為基準位置(數據上的0mm))，並能分別在基準線C的右側或左側形成線跡，但在本實施例的說明中，為了簡化說明而將基準線基準設定為中央基準線，如圖5所示，以基準線C為中心進行左右擺針。另外，在圖5中，基準線C與表示基準線基準的點劃M，是為了方便說明而分開表示，但實際上是同一條直線。
此時，在存儲器26中，作為用於形成4點鋸齒線跡的線跡數據，儲存了形狀數據N(N＝4)、縫寬數據W(＝9mm)、基準線位置數據B(以點劃線表示的基準線C的擺針方向的位置)。
在儲存了線跡形狀及擺針寬度的線跡數據中，由於它們是相對量，所以必須設定相對於擺針機構的擺針基準線位置。基準線位置，通常，作為相對於擺針機構的機械的擺針中心位置的絕對位置而規定了每個線跡形狀，在本實施例中，將4點鋸齒線跡的基準線位置設為0(B＝0mm)，即，以機械的擺針中心位置被儲存。
首先，在步驟S1(圖4)中，將落針記數器D初始化為1。該落針記數器D，是以在形成鋸齒線跡時將擺針方向變更為其他方向時使用的數值、用於對向一個方向的擺針開始以後的落針次數計數並在當落針次數達到上述形狀數據N的時刻切換擺針方向。
隨後，在步驟S2中，從存儲器26讀入修正量F。該修正量F(例如，F＝0.2mm)，是根據縫紉機的特性而在縫紉機的製造階段預先設定的值，是在由擺針方向從一個方向切換為另一個方向以後的、由最初線跡數據決定的擺針量上相加的值。另外，通過操作操作面板10，能改變該修正量F的設定，即使當縫紉機因年久變化、修理等，擺針機構的特性發生變化時，也可以根據當時的縫紉機特性設定上述規定的修正量。
然後，在步驟S3中，讀入被選擇的形狀數據N(4)、針擺寬度W(9mm)、基準線位置B(0mm)、基準線基準(中央基準線)。形狀數據N，是如2點鋸齒線跡～4點鋸齒線跡的標準線跡，作為與一個方向的擺針區間內的落針次數一致的數值被讀入，在讀入了形狀數據N時，形成N點鋸齒線跡的線跡。
然後，在步驟S4中，算出一針的擺針量L(3mm)。一針的擺針量L，是用落針次數N-1(4點鋸齒線跡時，4-1＝3)除以針擺寬度W(＝9mm)的結果，是形成於相鄰的落針之間的一針線跡的擺針量。
然後，在步驟S5中，根據來自踏板傳感器20的信號進行踏板前踏的檢測，檢測為前踏時進入步驟S6，主馬達1旋轉並在圖5的落針點0進行最初的落針。
然後，在步驟S7中，在步驟S4中算出的擺針量L(3mm)作為第1針的擺針量H，並進入步驟S8。
然後，在步驟S8中，從擺針控制部21b通過擺針驅動電路25向擺針馬達11輸出驅動信號，並只進行擺針量H(3mm)的擺針。並且，用擺針馬達11的機針以擺針量H的移動，結束於機針3的上下運動位置在針板之上的期間，隨後，在步驟S9中，由主馬達1的旋轉使機針下降並在圖5的落針點1進行最初的落針。
然後，在步驟S10中，當用同步器23檢測出機針下位置時，進入步驟S11，落針記數器D只被加上1(在落針點1上落針的階段，D＝2)。
然後，在步驟S12中，根據踏板傳感器20的信號再次判斷縫紉機踏板是否被前踏，當被判斷為否定時，進入步驟S19，判斷是否進行了縫紉機踏板的倒踏。在步驟S19中，若是肯定的判斷，則進入步驟S20，並用未圖示的切線裝置進行切線，並結束一系列的處理。
另一方面，在步驟S19中，若判斷為否定、即判斷為沒有進行踏板的倒踏，則作為縫紉機踏板被操作位於中立位置，進入步驟S21並從縫紉機旋轉控制部21a、通過縫紉機主軸驅動電路22向主馬達1輸出停止指令並在縫紉機機針3位於下位置的狀態下停止主軸馬達1，然後，再次進入步驟S12，判斷縫紉機踏板是否被前踏。
在步驟S12中，若判斷為肯定、即判斷為縫紉機踏板被前踏，則進入步驟S13。另外，在以下的說明中，以在步驟S12中常為肯定判斷進行說明。
在步驟S13中，判斷落針記數器D是否與形狀數據N(4)一致。此時，若是還未落針於落針點1的階段(D＝2)而判斷為否定，則進入步驟S18，將在步驟S4中運算出的擺針量L再設定為對下一次落針的擺針量H。
然後，再次進入步驟S8，反覆進行步驟S8～步驟S14的處理直到在步驟S13中被肯定判斷為止。另外，當為4點鋸齒線跡時，由於形狀數據N＝4，所以在步驟S13中，所謂的肯定判斷，是在落針記數器D＝4的位置，此時的落針位置，是到達圖5的落針點3時的位置。另外，在本實施例中，步驟S13的處理，也兼作為判斷是否切換了用擺針機構擺動的擺針方向的擺針方向判斷機構(判斷機構)。
在步驟S13中，當是肯定判斷、即在圖5中形成了到落針點3的線跡時進入步驟S14，為了下一次切換擺針方向而再次將落針記數器D初始化為1。
然後，在步驟S15中，擺針機構的擺針方向從圖1的箭頭R所示的方向(一方)，向箭頭L所示的方向(另一方)切換。並且，該擺針方向的切換，具體的是由擺針控制部21b通過使擺針馬達11的旋轉方向反轉而進行。
然後。進入步驟S16，將用作為速度檢測機構的同步器23檢測的縫紉機主軸速度與規定的轉速(例如500rpm)比較，當判斷為縫紉機主軸的速度比規定的轉速高時，則進入步驟S17。
在步驟S17中，將在步驟S4中運算出的上一針的擺針量H(為方便起見設為L，3mm)上加上在步驟S2中讀入的修正量F(0.2mm)的一針擺針量(修正擺針量)H＝前一針的擺針量L+修正量F(3.2mm)作為對下一次落針的一針的擺針量H，並進入步驟S8。
在步驟S8中，根據在步驟S17中設定的一針的擺針量((修正擺針量)H＝(L+F)＝3.2mm)驅動擺針馬達11，並向在步驟S15中被切換的擺針方向進行擺針，進入步驟S9，進行圖5的落針點3～4之間的擺針及落針。
這樣，以在由4點鋸齒線跡的線跡數據決定的一針的擺針量(L＝3mm)上加上修正量(F＝0.2mm)所算出的修正擺針量H(L+F＝3.2mm)進行擺針，這樣，擺針方向被切換後的最初線跡的擺針量(圖6的落針點3～4之間的擺針量)，在以往的電子式鋸齒線跡縫紉機上為2.8mm，但在本實施例中實際的擺針量，可以是以線跡數據決定的擺針量的3mm。
隨後，在實行了步驟S10～步驟S12的處理以後進入步驟S13，這一次，由於落針記數器D＝1，所以在步驟S13中，被判斷為否定，並進入步驟S18，作為用於下一次落針(落針點5)的擺針量，將在前一個落針點4上落針時在步驟S17中設定的修正擺針量H(L+F＝3.2mm)，再次設定為在步驟S4中運算出的擺針量L(3mm)。
然後，根據步驟S8的處理，作為用線跡數據決定的擺針量H(3mm)進行擺針，並在步驟S9中在落針點5上的落針。
另一方面，在步驟S16中，判斷為否定，即，當判斷為縫紉機主軸的速度比規定的速度(例如，500rpm)低時，進入步驟S18，不進行擺針量的修正，作為用於下一次落針的擺針量H，再次在步驟S4中設定被算出的擺針量L，進入步驟S8。
這樣，即使在擺針方向切換以後、縫紉機主軸速度比規定的速度低時也不進行擺針量的修正的理由，在於擺針方向切換以後，若經過一些時間則擺針位置穩定，所以若在落針時刻變遲的縫紉機主軸低速旋轉時進行修正，則相反地擺針量變大且線跡也不對齊。
以後，重複同樣的處理，形成如圖5所示的線跡。
以上，根據實施例說明了本發明，但本發明不局限於上述實施例，可以在不脫離其宗旨的範圍內進行各種變形。
例如，若能用操作操作面板10來設頂擺針量的修正有效或是無效，則當在縫製被縫製物的端部等、必須以低速形成鋸齒線跡時，為了防止用擺針量修正機構反而線跡不對齊，可以將擺針量修正機構設為無效，並能提供通用性高的電子式鋸齒線跡縫紉機。
另外，在上述實施例中，說明的是形成4點鋸齒線跡線跡時的狀況，但本發明，也可以適用於形成在2點鋸齒線跡或3點鋸齒線跡，或者荷葉邊線跡，以及，在各落針位置上設定任意的擺針量而形成被形成的定製圖樣等的各種線跡的情況。
另外，在上述實施例中，將是否對在步驟S13中的擺針方向進行切換的判斷處理、兼用於判斷切換由擺針裝置進行的擺針方向的擺針方向判斷機構中，但該擺針方向判斷機構，並不局限於本實施例，例如，也可以將輸出移動為90度不同的兩相脈衝的編碼器與擺針馬達連接，通過根據該兩相脈衝判斷擺針馬達的旋轉方向來判斷擺針方向的切換。或者，作為定製圖樣的擺針數據，在儲存每個落針位置的擺針位置時，也可以根據相鄰擺針位置的差算出個落針位置上的擺針量，並以該擺針量的正負符號判斷擺針方向的切換。
另外，在本實施例中，是判斷縫紉機主軸的旋轉速度超過規定速度，在擺針量上加上修正量，在縫紉機主軸的旋轉速度不足規定速度時，不進行修正的構成，但也可以是多檔判斷縫紉機主軸的旋轉速度，並根據縫紉機主軸的旋轉速度而改變修正量的構成。
(發明效果)根據本發明，由於在電子式鋸齒線跡縫紉機上，自動地控制擺針裝置，能使擺針量修正機構，在判斷了用擺針裝置切換擺針方向時，以修正擺針量進行擺針並形成在擺針方向切換以後的最初的線跡，所以，能提供一種操作者不必降低縫紉機速度、或製作線跡數據，不會導致縫製效率降低並能形成美觀的鋸齒線跡的電子式鋸齒線跡縫紉機。
另外，根據本發明，由於具有對於修正形成擺針方向切換後的最初的線跡的擺針量的修正量進行設定的修正量設定機構，所以即使因縫紉機年久變化、或修理等擺針機構的特性發生了變化，也能根據當時縫紉機的特性，將上述規定的修正量設定為適當的數值。
另外，根據本發明，由於修正量設定機構的修正量，根據縫紉機主軸的速度而變更，所以能提供一種不管縫紉機主軸的速度如何，能將擺針量修正為合適的數值的電子式鋸齒線跡縫紉機。
並且，在本發明中，當需要縫製被縫製物的端部等、以低速形成鋸齒線跡時，可以為了防止用擺針量修正機構反而使線跡對不齊、而將擺針量修正機構設為無效，提供通用性高的電子式鋸齒線跡縫紉機。
權利要求
1.一種電子式鋸齒線跡縫紉機，具有通過縫紉機主軸的旋轉而上下運動的機針、與機針的上下運動相關聯地將被縫製物向輸送方向輸送的送布裝置、使所述機針在向與所述送布方向垂直的方向上進行往復移動的擺針裝置，根據決定擺針量的線跡數據控制由所述擺針裝置進行的擺針量，形成鋸齒線跡，其特徵在於，具有對由所述擺針裝置驅動的擺針方向從一方向另一方切換進行判斷的判斷機構，和擺針量修正機構，該擺針量修正機構，控制所述擺針裝置，以便在由所述判斷機構進行判斷時，將由所述線跡數據決定的擺針量作為修正擺針量並進行擺針，形成在擺針方向切換後的最初線跡。
2.根據權利要求1所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，其特徵在於還具有設定所述規定的修正量的修正量設定機構。
3.根據權利要求1所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，其特徵在於還具有檢測所述主軸的旋轉速度的速度檢測機構，根據所述速度檢測機構檢測出的速度，變更所述規定的修正量。
4.根據權利要求1所述的電子式鋸齒線跡縫紉機，其特徵在於還具有將由所述擺針量修正機構對所述擺針裝置的控制設定為有效、無效的設定機構。
全文摘要
一種電子式鋸齒線跡縫紉機，具有對由擺針裝置實行的擺針方向從一方向另一方切換進行判斷的判斷機構(步驟S13)和擺針量修正機構(步驟S17)，該擺針量修正機構，控制擺針裝置，以便當由擺針方向判斷機構進行所述擺針方向被切換了的判斷時，以在由線跡數據決定的擺針量(L)上加上規定的修正量(F)的修正擺針量(L+F)、進行擺針並形成擺針方向切換後的最初線跡。這種電子式鋸齒線跡縫紉機，能防止擺針方向切換後的最初擺針量變小。
文檔編號D05B3/02GK1524989SQ20041000705
公開日2004年9月1日 申請日期2004年2月26日 優先權日2003年2月28日
發明者北田賢治, 春日俊明, 柿崎康, 筱塚壽信, 信, 明 申請人:重機公司