(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
針を上下動させて縫いを実行するための手段と、該針位置に対して刺繍対象物を移動させるため手段を備えた刺繍縫いミシンであって、
実行する刺繍形状に応じて前記刺繍対象物を移動させる位置を特定するための縫い目データを記憶するための手段と、
指令された速度で前記針の上下動を行わせるための手段と、
前記縫い目データを、移動させる順番に各データを先頭データとするＮ個のブロックデータとするための手段と、
該ブロックデータを構成するデータに対応して、前記針の上下動速度の最小速度を決定する手段と、
この最小速度と直前のブロックの設定速度とを比較し、所定値以上の速度上昇があった場合には、前記直前のブロックの設定速度に所定値を加えて補正最小速度を得、この補正最小速度を先頭データに対応する針上下動の速度として設定し、所定値以上の速度上昇がなかった場合には、前記最小速度を先頭データに対応する針上下動の速度として設定するための手段と、
該設定速度に基づいて、前記針の上下動を行わせるための手段を制御するための手段と、
を備えたことを特徴とする刺繍縫いミシン。
【請求項２】
前記設定するための手段が、各縫い目データ間の移動距離に対応して、前記最小速度を決定する、
請求項１に記載の刺繍縫いミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は刺繍縫いミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
刺繍縫いミシンにおいては、刺繍対象物である布などを刺繍枠に固定し、この刺繍枠をＸーＹ方向に移動させて、刺繍縫いを行っている。
この刺繍枠の移動は当然に針が上方に上がっている時に行わなければならず、刺繍枠の移動距離が長い場合には、針が上方に上がっている間に移動できないという問題が生ずるため、通常は最大の移動距離に合わせて針の上下動の速度を設定している。
しかし、このような速度設定では、刺繍枠の移動距離が短い場合でも針の上下動は低速度となるため、刺繍時間が長くなる欠点がある。そのため、縫い目データ全体を移動順と移動距離に応じてＮ段階に分けて、複数の速度ブロックを形成して縫いを行う提案もなされている。しかし、この構成の場合１目でも移動距離の大きな縫い目があると、ブロック全体がこれに影響されて低速度で運転が行われ、縫いの高速化が十分に図れない欠点がある。
そのため、更にこれを発展させて、縫い目毎に移動距離に応じて速度設定をし、縫い目毎に針上下動の速度制御を行う提案が近年なされている。
この構成の場合、縫い目毎に速度制御がなされるから、縫い目の移動距離に適合した針の上下動速度が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この構成の場合移動距離の変化が大きい場合には、針の上下動速度の変化が大きくなり、モータ等のアクチュエータがこれに追随できない問題が生じる。
また急加速や急減速を繰り返すことによりミシンの駆動機構に過大な負担をかけ、耐久性への悪影響がある等の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、針を上下動させて縫いを実行するための手段と、該針位置に対して刺繍対象物を移動させるため手段を備えた刺繍縫いミシンであって、実行する刺繍形状に応じて前記刺繍対象物を移動させる位置を特定するための縫い目データを記憶するための手段と、指令された速度で前記針の上下動を行わせるための手段と、前記縫い目データを、移動させる順番に各データを先頭データとするＮ個のブロックデータとするための手段と、
該ブロックデータを構成するデータに対応して、前記針の上下動速度の最小速度を決定する手段と、この最小速度と直前のブロックの設定速度とを比較し、所定値以上の速度上昇があった場合には、前記直前のブロックの設定速度に所定値を加えて補正最小速度を得、この補正最小速度を先頭データに対応する針上下動の速度として設定し、所定値以上の速度上昇がなかった場合には、前記最小速度を先頭データに対応する針上下動の速度として設定するための手段と、該設定速度に基づいて、前記針の上下動を行わせるための手段を制御するための手段と、を備えたことを特徴とする。
布などの刺繍対象物は通常刺繍枠等の移動させるための手段に保持され、この刺繍枠を縫い目データに従って移動させ、指令された速度で上下動する針により刺繍縫いを行わせる。前記縫い目データは該刺繍枠などの位置を特定するデータから構成される。このデータを縫い順番に各データを先頭データとしてＮ個先までのデータを含んだブロックデータとする。そして、該ブロックデータ毎に最小速度を決定する。この最小速度Ｖ１をその直前のブロックの設定速度Ｖ０と比較し、Ｖ１がＶ０より所定値以上大きい場合には、急な加速になるためこれを避けるべく補正を行い、補正最小速度を得る。補正方法としては種々の方法が可能であり、Ｖ１から所定値を差し引いたり、或いはＶ０に所定値を加える等の方法が可能である。
Ｖ１がＶ０より所定値以上大きくない場合には、この最小速度Ｖ１を設定速度とする。
制御するための手段はこの設定速度に基づいて針の上下動を行わせる手段を制御する。
前記設定するための手段において、前記最小速度は各縫い目データ間の移動距離に対応して決定するのが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明のミシンは図２に示すようにミシン機枠Ｘ上に後述するＸＹ移動機構１１７であるキャリッジ１１８とこれに支持された刺繍枠１１９及び後述する縫目形成機構１１２である針棒１２０と針１２１とを備えている。
そして該刺繍枠１１９に布を装着し、キャリッジ１１８のＸＹ方向の移動と針棒１２０及び針１２１の上下動により刺繍縫いを行うように構成されている。この刺繍縫いは縫いモード選択釦１０４により選択できるようになっており、刺繍縫いを行わない場合には通常縫いモードとし、前記した針棒１２０と針１２１の上下動及び送り装置（図示せず）による布送りにより通常縫いを実行するようになっている。
【０００６】
図１はハード的な構成を示すブロック図であり、図２と合わせて更にこの実施例を詳細に説明する。
ＣＰＵ１００はプログラム記憶装置１０１に記憶されたプログラムに従ってミシンの制御を行っており、通常縫いの時は足踏み式等の速度コントローラである回転速度指令装置１０３により指示された速度でミシンモータ駆動回路１１０を制御して、ミシンモータ１１１を回転させ、該指示速度に応じた縫い速度で縫目形成機構１１２を駆動するようになっている。刺繍縫いの時は後述する速度設定プログラム記憶装置１３のプログラムで設定された速度により、刺繍縫いを行うようになっている。
縫目形成機構１１２は図２に示すように針棒１２０と針１２１及び図示しない布送り機構により構成され所定の縫いを実行するようになっている。ミシンモータ１１１の回転数はモータ回転検出センサ１１３により検出され、ＣＰＵ１００にフィードバックされて速度制御に使用されるようになっている。
刺繍縫いミシンはミシンモータ駆動回路１１０に加えてＸＹモータ駆動回路１１５とＸＹモータ１１６及びＸＹ移動機構１１７を備えており、縫い目データ記憶装置１０からの模様データに基づいて模様縫いを実行するようになっている。ＸＹ移動機構１１７は前述したように図２に示すキャリッジ１１８と刺繍枠１１９を備えており、刺繍枠１１９に取り付けた布をＸ−Ｙ方向に移動させて刺繍縫いを実行させるようになっている。
タイミング信号発生装置１１４はミシン本体の上軸の回転位相を検出して、針１２１の上下動を検出し、ＸＹモータ駆動回路１１５によるＸ−Ｙ方向の駆動のタイミングを採るために用いられる。ＣＰＵ１００は該タイミング信号を入力して、ＸＹモータ駆動回路１１５を制御するようになっている。
上記した刺繍縫いと通常縫いは縫いモード選択釦１０４の操作によりなされるようなっている。この縫いモード選択釦１０４は図２に示すようにミシン機枠Ｘのフロント部に設けられている。
該フロント部には更に表示装置１０６が設けられており、図１に示すように表示制御装置１０５によりＣＰＵ１００からの指令に応じて種々の表示を行うようになっている。
また１１は一時記憶装置である。
【０００７】
ＣＰＵ１００には更にブロック化プログラム記憶装置１２、速度設定プログラム記憶装置１３及び移動距離／速度対応テーブル１４、ブロック数設定釦１５が設けられている。
縫い目データ記憶装置１０に記憶された縫い目データの一例を図３に示す。この例では、０から３０までの番地（縫い順）毎に、Ｘ、Ｙの相対座標△ｘ、△ｙが設定されている。従って、該座標がそのまま移動距離も表している。
また移動距離／速度対応テーブル１４には図４に示すように移動距離に対応した速度が予め設定されている。
各番地には該移動距離（相対座標）に応じた速度が設定されるようになっている。この速度は△ｘ、△ｙの大きい方の値に対応して、移動距離／速度対応テーブル１４に規定される速度に従って設定されている。例えば番地２では、Ｘ方向の移動量が３でＹ方向の移動量が２であるから、移動量３に対応する図４の速度４００が設定されるようになっている。
【０００８】
ブロック化プログラム記憶装置１２にはブロック化プログラムが格納されており、ＣＰＵ１００はこのプログラムに従って、縫い目データ記憶装置１０の縫い目データをブロック化するようになっている。このブロック化は最初に全て行う様にしても良いし、縫いの進行に応じて行うようにしても良い。
ブロック化は各番地を先頭番地として、Ｎ番地先までの番地を１ブロックとすることにより行われる。例えばＮ＝３とした場合、図３に示すように番地１から番地３までがブロック▲１▼となる。次に番地２から番地４までがブロック▲２▼、番地３から番地５までがブロック▲３▼というようにブロック化がなされる。
そして、速度設定プログラム記憶装置１３のプログラムに従って、各ブロック毎の最小速度Ｖｎを決定し、この最小速度Ｖｎをそのブロックの先頭番地の最小速度とするようになっている。
【０００９】
いま、ブロック▲１▼をみると各番地の速度は５００、４００、３００となっており、この中の最小が３００であるから、番地１の最小速度は３００となる。
次にブロック▲２▼をみると各番地の速度は４００、３００、２００であるから、番地２の最小速度は２００となる。以下同様に最小速度を決定するようになっている。
なお、番地２９、３０ではＮ＝３先のデータがないから、この場合には図４の最低速度（この場合は１００）を設定するようになっている。
なお、Ｎの数はブロック数設定釦１５によりユーザが設定可能であり、Ｎの数を増加することにより、刺繍速度は低下するが逆に安全性を高めることが可能になる。
【００１０】
図５は図３の設定速度を各番地毎の速度（従来技術）と対比してプロットしたもので、○が従来技術による各番地毎の速度、△がＮ＝３としてブロック化して設定した速度を表す。
このグラフから明らかなように、ブロック化により設定した速度は急激な変化が少なくなっていることが明らかである。
【００１１】
しかし、上記したブロック化によってもなお急な速度上昇がなお残存するため、更に最小速度Ｖ１をその前の設定速度Ｖ０と比較し、所定値以上である場合にはＶ１に補正を加えるようになっている。この実施形態では、Ｖ１の補正は前ブロックのＶ０に所定値ａを加えて、Ｖ１＝Ｖ０＋ａとすることにより実行している。このような方法以外に種々の補正方法が採用可能であり、Ｖ１から所定値をマイナスしたり、或いはＶ０やＶ１に所定係数を掛けたりする方法などが可能である。
図３に所定値をｋ＝８０とし、ａ＝４０とａ＝７０とした場合の補正速度を示す。
例えば番地１においては、速度０から３００の速度増加であるから、Ｖ１ーＶ０＞ｋ（＝８０）であり、補正対象とする。そしてＶ０＋ａ＝０＋４０の補正演算がなされ、補正速度４０が得られる。この補正速度が設定速度となりミシンモータ駆動回路１１０の制御に用いられる。図５の×印と点線で示すグラフが補正速度のグラフであり、急な速度上昇が緩和されていることが明らかである。
【００１２】
図６に上記ブロック化と速度設定の動作のフローチャートを示す。
最初にブロック化のポイントを先頭番地に設定し（ステップＳ１）、Ｎ針先のデータがあるか否か確認する（ステップＳ２）。ある場合には、Ｎ針分データを先読みし（ステップＳ３）、該Ｎ針分先までのブロックのデータの中、最大移動量に対応した速度を最小速度Ｖ１として決定する（ステップＳ４）。そして、この最小速度Ｖ１を前のブロックの設定速度Ｖ０と比較し（ステップＳ５）、Ｖ０ーＶ１≧ｋか否か判定し（ステップＳ６）、ｋ以下であれば該最小速度Ｖ１をそのブロックの先頭番地の設定速度とする（ステップＳ７）。ｋ以上であれば前ブロックの設定速度Ｖ０に所定値ａを加え、これを設定速度とする（ステップＳ８）。そして次の番地にポイントを設定して（ステップＳ９）、ステップ２に戻る。
ステップ２で、Ｎ針先のデータがない場合には設定速度を、図４の速度の最低速度に設定し（ステップＳ１０）、次の番地にポイントを設定し（ステップＳ１１）、終了か否か確認する（ステップＳ１２）。終了でない場合には、ステップ２に戻る。
【００１４】
なお、上記実施形態では減速が所定値以上の場合には特に補正は行っていないが、同様にＶ０ーＶ１≧ｋの場合に、Ｖ０ーａにより補正速度を設定することも可能である。但し、減速の場合には安全性の観点から最小速度Ｖ１に到達する必要があり、これをブロック数Ｎの範囲内で達成することが望ましい。即ちＮ＝３であれば、３針目には設定速度をＶ１とするように構成する。このような構成はブレーキ装置等を備えることにより実行可能である。
【００１５】
以上説明したように、上記実施形態では、縫い目データ毎に針上下動の速度を決定せず、各縫い目を先頭として、Ｎ針先のデータまでブロックとして把握し、そのブロック内の最大移動量に対応した速度を当該縫い目の最小速度とし、更にその前の設定速度と比較して大きく速度が上昇する場合にはこれを抑制するように補正が行われるから、速度の急激な変化を防止できる。そのため、通常のモータによる針上下機構でも十分に対応可能であり、また駆動系の耐久性にも悪影響を与えることが少ない。
また、ブロック数設定釦１５を設けることにより、針の速度制御の傾向をユーザが任意に設定できる等の効果がある。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の刺繍縫いミシンによれば、各縫い目における針上下動速度がブロックデータを基準として最小速度に設定され、更に大きな速度上昇がある場合には直前のブロックの設定速度に所定値を加えた補正最小速度が得られるから、縫いの高速化を図ると同時に急激な速度変化を避けることができ、無理のない安定した縫いを実行できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態を示す外観斜視図。
【図３】本発明の一実施形態におけるデータ構造図。
【図４】本発明の一実施形態における移動距離／速度のテーブル。
【図５】図３の速度及び設定速度のグラフ。
【図６】本発明の一実施形態の動作を説明するフローチャート図。
【符号の説明】
１：縫い模様データ記憶手段、２：模様選択手段、３：大きさ指定手段、４：データ選別手段、５：大きさ調節手段、６：ミシンモータ駆動制御手段、７：縫い目形成手段、８：ＸＹモータ駆動制御手段、９：ＸＹ移動手段、１０：縫い目データ記憶装置、１１：一時記憶装置、１２：ブロック化プログラム記憶装置、１３：速度設定プログラム記憶装置、１４：移動距離／速度対応テーブル、１５：ブロック数設定釦、２０：模様選択釦、１００：ＣＰＵ、１０１：プログラム記憶装置、１０３：回転速度指令装置、１０４：縫いモード選択釦、１０５：表示制御装置、１０６：表示装置、１１０：ミシンモータ駆動回路、１１１：ミシンモータ、１１２：縫目形成機構、１１３：モータ回転検出センサ、１１４：タイミング信号発生装置、１１５：ＸＹモータ駆動回路、１１６：ＸＹモータ、１１７：ＸＹ移動機構、１１８：キャリッジ、１１９：刺繍枠、１２０：針棒、１２１：針。
【図１】
0003670399.tif 000002
【図２】
0003670399.tif 000003
【図３】
0003670399.tif 000004
【図４】
0003670399.tif 000005
【図５】
0003670399.tif 000006
【図６】
0003670399.tif 000007