(57)【要約】【課題】コストを抑制するとともに、中押えの高さにずれを生じることなく正確な縫製を行うことができるミシンを提供することをその目的とする。【解決手段】制御部６は、一連の縫製動作終了ごとに中押え２を上昇移動させ、待機位置へ移動中に位置検出センサ５が被検出部（遮光板５３）を検出すると検出位置に基づいて原点補正処理を行う機能を有する。即ち、制御部６は、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６２に格納された縫製パターンデータに基づいて一連の縫製動作が終了するごとに、中押え２を上昇させるべくパルスモータ４１にパルス信号を送り、中押え２の上昇中に位置検出センサ５によって待機位置における中押え２の到達が検出され次第、その時点におけるパルスモータ４１のパルス数に基づき、原点の位置を新たに定める制御を行う機能を有する。【選択図】図１
2006110237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針に同期して上下動することで前記針の上昇に伴う被縫製物の上昇を規制する中押えと、
前記針に同期して前記中押えを上下に駆動する中押え駆動手段と、
前記中押えの上下動における下死点の高さを調整可能な高さ調整手段と、
前記中押えの上昇時に到達を検出する検出手段と、
前記高さ調整手段を駆動制御可能な制御手段と、を備え、
前記高さ調整手段は、縫製動作中における前記中押えの下死点位置の高さ調整と、前記中押えが待機位置まで上昇する動作とを、ともに一つのパルスモータによって駆動可能に構成され、
前記制御手段は、一連の縫製動作終了ごとに、前記中押えを前記待機位置に向って上昇させ、前記検出手段による検出時の中押えの高さから前記パルスモータの原点補正処理を行うことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記制御手段は、前記中押えの待機位置への上昇時に、前記パルスモータが１パルス分回転する度に前記検出手段による到達の有無を確認する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記制御手段は、前記中押えが前記パルスモータの規定パルス数に応じた分だけ上昇した後に、前記検出手段により前記中押えが前記待機位置まで上昇しているか否かを確認する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項４】
前記制御手段は、前記パルスモータが所定の許容パルス数に応じた分だけ回転した後であっても前記検出手段により前記中押えが前記所定高さ位置まで上昇していることが検出されない場合、エラー処理を行う制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンに関し、特に、刺繍などのパターン形成縫いを行うミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
刺繍縫い等のように、予め入力された縫製データに従ってパターン形成縫いを行うミシンにおいて、外枠によって保持されるとともに水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動される被縫製物が、縫針の上昇時にこの縫針とともに上昇しないように被縫製物を押える部材としてミシンの「中押え」が知られている。
【０００３】
この中押えは、被縫製物の上側において縫針よりも小さな振幅でこの縫針に同期して上下動することにより縫針が被縫製物から引抜かれる際に被縫製物を下方側に押さえつけ、非縫製時には被縫製物の交換を妨げぬように上方側に退避可能となって形成されるものである。
ところで、ミシンのパターン形成縫いにおいて、被縫製物の布厚は必ずしも均一ではない上に、複数枚の被縫製物を重ねた際には被縫製物表面に段差が生じるため、中押えの縫製動作中における最下端位置を調整する必要がある。
【０００４】
このため、中押え駆動機構に連結されるとともにミシンアーム部の上方に設けられたダイヤルを回転（手動回転）駆動することにより、中押えの最下端位置を調整可能としたミシンが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この中押え装置は、中押えの高さ調整ダイヤルが手動操作であるため、縫製中の被縫製物の布厚変化に対してリアルタイムに対応できない。このため、上記ダイヤル操作をパルスモータ駆動とし、さらに中押えの待機位置への上昇／下降動作をソレノイド、或は、エアーシリンダにより駆動可能とすることで、縫製動作中であっても縫製パターンに応じて中押えの最下端高さ位置を調整可能としたミシンが開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２５３３６５号公報
【特許文献２】特開平７−１７８２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に示す中押え装置は、縫製動作中における中押えの高さ調整をパルスモータで駆動するとともに、待機位置である上方側への上昇をソレノイドにより駆動しており、中押えの高さを調整するための駆動源として２つのアクチュエータを使用するため高コストであるという問題があった。さらにまた、中押えの高さ調整手段としてパルスモータを採用しているため、縫製動作中に外力を受けることにより、パルスモータに脱調が生じるという問題があった。
ここで、「脱調」とは、与えられたパルス信号数に応じて回転量が定められるパルスモータにおいて、回転時における基準となる原点にずれが生じることをいう。
また、「待機位置」とは、非縫製時において中押えが待機する位置であり、中押えの上下方向の可動範囲における上方側の位置をいう。つまり、非縫製時において被縫製物の交換が容易に行える程度に十分上昇している位置をいうものとする。
【０００６】
そこで、本発明は、コストを抑制するとともに、中押えの高さにずれを生じることなく正確な縫製を行うことができるミシンを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、針に同期して上下動することで前記針の上昇に伴う被縫製物の上昇を規制する中押えと、前記針に同期して前記中押えを上下に駆動する中押え駆動手段と、前記中押えの上下動における下死点の高さを調整可能な高さ調整手段と、前記中押えの上昇時に到達を検出する検出手段と、前記高さ調整手段を駆動制御可能な制御手段と、を備え、前記高さ調整手段は、縫製動作中における前記中押えの下死点位置の高さ調整と、前記中押えが前記待機位置まで上昇する動作とを、ともに一つのパルスモータによって駆動可能に構成され、前記制御手段は、一連の縫製動作終了ごとに、前記中押えを前記待機位置に向って上昇させ、前記検出手段による検出時の中押えの高さから前記パルスモータの原点補正処理を行うことを特徴とするミシンである。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、当該ミシンに備えられた制御手段により、一連の縫製動作終了時に中押えが縫製位置の上側に位置する待機位置まで上昇するようにパルスモータが駆動制御される。そして、中押えを待機位置に向けて上昇させながら、前記制御手段によりこの中押えが所定の高さまで到達したか否かの確認が行われる。さらに、検出手段によって検出された時点での中押えの高さに基づいてパルスモータの原点を決定する原点補正処理を行うように制御される。
なお、「所定の高さ」は待機位置と一致させてもよい。また一致させない場合には、所定の高さに到達したことを検出後、そこから既知のパルス数駆動させて待機位置に位置決めを行うように制御する。
また、「一連の縫製動作」とは、被縫製物の付け直し又は交換が必要となるまでの一まとまりの縫製作業をいう。
また、「原点補正処理」とは、中押えの高さ調整に係る駆動を担うとともに、入力されたパルス信号数に応じて回転駆動されるパルスモータに基準点となる原点を定めることをいう。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、前記制御手段は、前記中押えの待機位置への上昇時に、前記パルスモータが１パルス分回転する度に前記検出手段による到達の有無を確認する制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、一連の縫製動作終了ごとに、当該ミシンに備えられた制御手段により、中押えが、該中押えに上昇駆動力を付与するパルスモータの１パルス分に応じた距離だけ上昇する度に、検出手段によって中押えが待機位置まで上昇しているか否かを繰返し確認するように制御される。そして、１パルスごとに中押えの上昇と検出手段による確認動作とを繰り返しながら中押えの上昇を続け、検出手段によって中押えが待機位置まで上昇したことが検出された場合、その時点における中押えの高さに基づいてパルスモータの原点を求める処理が行われるように制御される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、前記制御手段は、前記中押えが前記パルスモータの規定パルス数に応じた分だけ上昇した後に、前記検出手段により前記中押えが前記待機位置まで上昇しているか否かを確認する制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、制御手段により、中押えがパルスモータの規定パルス数に応じた分だけ上昇するまでは検出手段による中押えの高さ位置確認を行わず、中押えが規定パルス数に応じた距離を過ぎた後に、検出手段により中押えが待機位置高さまで上昇しているか否かの確認が行われるように制御される。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のミシンにおいて、前記制御手段は、前記パルスモータが所定の許容パルス数に応じた分だけ回転した後であっても前記検出手段により前記中押えが前記所定高さ位置まで上昇していることが検出されない場合、エラー処理を行う制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、制御手段により、縫製後の中押えの待機位置への上昇が行われ、許容パルス数を過ぎても検出手段によって中押えが待機位置まで上昇していることが確認されない場合、エラー処理を行うように制御されるものである。
なお、「許容パルス数」とは、中押えが縫製位置から待機位置まで上昇するために必要とされる通常のパルス数を超えたパルス数であって、中押えの上下動における可動範囲を移動するために必要なパルス数を十分超える適当な値をいう。
また、「エラー処理」とは、制御手段によって入力されたパルス数が、例えば、前述した所定のパルス数（中押えが縫製位置から待機位置まで上昇するために必要なパルス数）を大きく超えた場合であってもなお、中押えが待機位置まで上昇したことが検出手段によって検出されない場合等に、異常がある旨をユーザーに報知したりする処理のことをいい、例えば、警報を鳴らしたり、表示手段を設けてエラー表示を出すなどの処理をいう。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、当該ミシンに備えられた制御手段により、縫製のたびに検出手段による検出位置に基づいて原点補正を行うことができる。従って、当該ミシンの停止中または縫製動作中に、例えば、手動操作によりモータが回転したり、或は、無理な外力が加えられるなどの原因によりパルスモータが脱調した場合であっても、次回の縫製前にこのパルスモータが正しい原点に補正され、次回縫製時には、中押えの下死点位置がずれることで縫製の品質が損なわれることがなく、正確な縫製を行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、中押えが待機位置まで上昇する際、この中押えに上昇駆動力を付与するパルスモータの１パルスに応じた距離だけ中押えが上昇する度に、検出手段によって該中押えが待機位置まで到達しているか否かを確認するように制御されるため、検出手段による検出をより確実に行うことができ、確実にパルスモータの原点補正処理を行うことができる。従って、次回縫製時には正確な縫製を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、検出手段による中押えの高さ位置確認は、中押えが所定の距離だけ持上がった後（つまり、パルスモータが規定パルス数に応じた回転角度分だけ回転した後）に行われるため、規定パルス数までは検出手段による検出を考慮した速度制限を設ける必要がなく、上昇速度を速めることができる。従って、次回縫製時において正確な縫製を行うことが出来る上に縫製動作のサイクルタイムを短縮することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、制御手段によって、許容パルス数に応じた量だけパルスモータが回転駆動した後であっても検出手段により中押えが待機位置まで上昇していることが確認されない場合、エラー処理を行うように制御されるため、動作不良、故障等の異常を検出可能となる。なお、エラー処理により復帰作業が行なわれた後で、原点補正処理を行う機能を設けてもよい。これにより中押えの下死点位置のずれを防止することができ、次回縫製時において正確な縫製を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳しく説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
本実施形態におけるミシン１は、縫針と同期して上下動することにより、この縫針を被縫製物である布から引抜く際に布の上昇を規制する中押え２と、この中押え２に縫針と同期して上下動するための駆動力を付与する中押え駆動手段３と、中押え２の縫製中の上下動における下死点位置の高さ調整と待機位置への上昇／下降動作との駆動力を付与する高さ調整手段４と、待機位置への中押え２の到達の有無を検出可能な検出手段である位置検出センサ５と、高さ調整手段４を駆動制御可能な制御手段である制御部６と、縫製中に布を保持するとともに制御部６に格納された縫製データに従いこの布をミシンベッド１０１と水平な方向に自在に移動可能な図示しない外押えおよび外押え駆動機構と、を備えている。
【００２１】
（中押え）
中押え２の一端部（下端部）には、縫製中に上下動する針が貫通可能な図示しない貫通孔が形成されている。また、他端部（上方側）は中押え棒を介して後述する中押え駆動手段３に連結されており、これにより中押え２は往復上下動可能となっている。
【００２２】
（中押え駆動手段）
中押え駆動手段３は、一端側に図示しないミシンモータで駆動される主軸から偏心カムと接続リンクとを介して駆動力を得ることにより揺動される揺動軸を有する。揺動軸の他端側には中押え調節腕３１の基端側がねじ３０ａで固定されている。この中押え調節腕３１に形成された弧状の長孔３１ａの所望の位置にはリンク３２の一端側が調節ナット３２ａと段ねじ３２ｂにより回動自在に固定されている。リンク３２の他端側はリンク３３の長さ部分と段ねじ３４で回動自在に連結されている。
中押え位置決めリンク３５は、その長さ方向の中間位置で段ねじ３５ａによりミシン機枠（図示せず）に回動自在に固定されており、この段ねじ３５ａの位置は、中押え５が下死点にあるときの前記段ねじ３４の位置と一致するようになっている（図１の状態）。この中押え位置決めリンク３５の一端側には、ばね掛３６が取り付けられており、このばね掛３６とミシン機枠（図示せず）に固定されたばね掛３７との間にはコイルばね３８が掛渡されており、中押え位置決めリンク３５の一端側を引き下げるように付勢している。中押え位置決めリンク３５の他端側には中押さえストッパ４５が固定され、中押えリンク３３の一端側に形成された丸孔に回動自在に挿通されている。
中押さえリンク３３の他端側は、中押さえリンク３９の一端側と段ねじ３９ａで回動自在に連結されている。また、中押さえリンク３９の他端側と、中押さえリンク中継板７０は、段ねじ３９ｂで回動自在に連結されている。中押さえ棒抱き７１に中押さえ棒７２の基端部側がねじ７３で固定され、中押さえリンク中継板７０と中押さえ棒抱き７１は、ねじで固定されている。中押さえ棒７２の尾端側には中押さえ５がねじ７５で固定されている。
【００２３】
（高さ調整装置）
高さ調整装置４は、中押え２の高さ調整に係る駆動力を付与するパルスモータ４１を備えている。パルスモータ４１は、アーム部１０３の上側位置に出力軸を下方側に向けた状態で固定されており、出力軸はアーム部１０３を回動可能に貫通してアーム部１０３内に突出されている。この出力軸の先端部は、ねじ状に形成された調節軸４２の一端部と連結されて一体的に回動可能となっており、調節軸４２の他端部は、調整部材４３の上部にねじ作用によって回動自在に螺入されている。調整部材４３の下部は中押えストッパ４５に当接している。また、調整部材４３の一側部は、アーム部１０３の内壁部に略鉛直方向に延在して形成された溝４４内に係合されることにより軸中心の回転が規制されるとともに、溝４４に沿い上下方向に摺動自在となっている。
そして、パルスモータ４１を回転駆動すことにより、調節軸４２が回転され、この調節軸４２の下端部が螺入されるとともに軸中心の回転が規制された調節部材４３がねじ作用により軸方向に移動し、中押さえストッパ４５に当接している先端の高さを所望に調節して固定可能となっている。これにより、中押えリンク３３の回動中心となる中押えストッパ４５の高さ調整が可能となっており、さらには、縫製動作中における中押え２の下死点位置の高さ調整と、この中押え２を待機位置まで上昇させる動作とを、ともにパルスモータ４１一つにより駆動可能な構成となっている。
なお、パルスモータ４１は、後述する制御部６から送られるパルス信号に基づいて正逆回動され、その回転量は制御部６から送られるパルス信号数に比例して定められるようになっている。即ち、パルスモータ４１の回転量と中押え２の上昇量（または下降量）とが比例関係となることから、パルスモータ４１に出力されたパルス数と中押え２の上昇量（または下降量）とは言うまでもなく比例するようになっている。
【００２４】
（位置検出センサ５）
位置検出センサ５は、図１に示すように、中押え２と共に上下動される中押え棒上に固定装備された遮光板５３と、アーム部１０３の内側底部に配設された発光部５１および受光部５２とを備えた光センサにより形成されている。なお、遮光板５３は、中押え２が待機位置に向って上昇した際に、この中押え２が待機位置又は待機位置よりも手前となる下方側に到達した時点で前記発光部５１から前記受光部に向けて照射される光線を遮光可能な位置に設けることが望ましく、本実施形態においては中押え２が上昇して待機位置の高さに到達した時点で位置検出センサ５がこの中押え２の到達を検出可能な構成となっている。
【００２５】
（制御系）
次に、図２のブロック図を参照してミシン１の制御部６の構成について説明する。
制御部６は、図２に示すように、ＣＰＵ６１と、記憶手段としてのＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３と、入力インターフェイス（入力Ｉ／Ｆ）６５と、出力インターフェイス（出力Ｉ／Ｆ）６４とからなる主制御部（制御手段）６０を備える。
この主制御部６０には、入力インターフェイス６５を介して各種スイッチを含む操作パネル６６、位置検出センサ５が接続され、出力インターフェイス６４を介してミシンモータ１１、パルスモータ４１、警報手段（ブザー）６７等が接続されている。また、出力インターフェイス６４とミシンモータ１１、パルスモータ４１との間に、各モータを駆動させるための駆動回路１１ａ,４１ａがそれぞれ介在している。
【００２６】
ＲＯＭ６３は、予め設定されている各縫い形状（縫い模様）に対応する模様データを格納している。模様データは、布送り量、針振り量、縫い長さ、針数等のうち必要な複数のデータを含んでいる。また、他のデータについても任意に変更可能であるものとする。また、ＲＯＭ６３は、ミシン１が備える各駆動機構の駆動を制御するための駆動制御プログラムを格納している。
【００２７】
ＣＰＵ６１は、前記模様データ及び駆動制御プログラムに基づいて針落ち点のＸＹ座標などからなる縫い目データを算出する。そして、この縫い目データに基づき、前記位置検出センサ５の位置検知信号の発生により駆動回路１１ａ,４１ａを介して前記ミシンモータ４１、パルスモータ４１等の駆動を制御し、前記中押え駆動手段３、高さ調整手段４等を駆動させる。なお、ＣＰＵ６１は、詳細には記載しないが、例えば糸切り等、ミシンの他の構成部品の駆動制御や、構成部品が正常に作動しているか否かの確認等も行う。
【００２８】
ＲＡＭ６２は、駆動制御プログラムに基づいてＣＰＵ６１により算出された前記縫い目データや後述する合計布送り量等を一時的に記憶する。また、前記模様データの一部が変更された場合には、変更された模様データも一時的に記憶する。
【００２９】
また、制御部６は、縫製動作中において中押え２の上下動作における下死点位置の高さ調整を行う機能を有する。即ち、制御部６は、記憶手段であるＲＯＭ６３、ＲＡＭ６２に格納された縫製パターンや模様データ及び予め設定された中押え２の高さ設定データと、駆動制御プログラムに基づきＣＰＵ６１により算出された中押え２の上下動における最適な下死点高さに従い、パルスモータ４１に必要な数のパルス信号を送って中押え２の下死点高さを随時最適な高さとするように駆動制御する機能を備えている。
【００３０】
また、制御部６は、一連の縫製動作終了ごとに中押え２を待機位置に上昇移動させるように制御する機能を有する。即ち、制御部６は、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６２に格納された縫製パターンデータに従って一連の縫製動作が終了すると、パルスモータ４１に中押え２を上昇させるパルス信号を送り、中押え２を待機位置に向けて上昇させる制御を行う機能を備えている。
【００３１】
また、制御部６は、一連の縫製動作終了ごとに中押え２を上昇移動させ、上昇中に位置検出センサ５が被検出部（遮光板５３）を検出した場合、その検出位置に基づいて待機位置を特定する機能を有する。即ち、制御部６は、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６２に格納された縫製パターンデータに基づいて一連の縫製動作が終了するごとに、中押え２を上昇させるべくパルスモータ４１にパルス信号を送り、上昇中に位置検出センサ５が中押え２の存在を検出したことをＣＰＵ６１が確認した時点で、その時のパルス数に基づいて待機位置を定め、その待機位置にて中押え２を待機させる制御を行う機能を有する。例えば、中押え２の上昇中に位置検出センサ５が中押え２の存在を検出したとき、その時点でのパルスモータ４１または中押え２の位置を待機位置として定めたり、或は、検出された位置から数パルス分上昇した位置を待機位置と定める等の制御を行うものである。
【００３２】
また、制御部６は、一連の縫製動作終了ごとに中押え２を上昇移動させ、待機位置へ移動中に位置検出センサ５が被検出部（遮光板５３）を検出すると検出位置に基づいて原点補正処理を行う機能を有する。即ち、制御部６は、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６２に格納された縫製パターンデータに基づいて一連の縫製動作が終了するごとに、中押え２を上昇させるべくパルスモータ４１にパルス信号を送り、中押え２の上昇中に位置検出センサ５によって待機位置における中押え２の到達が検出され次第、その時点におけるパルスモータ４１のパルス数に基づき、原点の位置を新たに定める制御を行う機能を有する。例えば、位置検出センサ５により検出された時点での位置を新たな原点と定めたり、或は、検出された時点から所定数のパルス分上昇した位置を新たな原点と定める等の制御を行う機能を有するものである。
【００３３】
また、制御部６は、中押え２の待機位置への上昇移動の際、パルスモータ４１が１パルス分回転駆動するごとに位置検出センサ５によって待機位置における中押え２の到達が検出されたか否かを確認する制御を行う機能を有する。つまり、パルスモータ４１が１パルス分回転する度に、位置検出センサ５が中押え２の到達を検出したか否かをＣＰＵ６１が確認する動作を繰り返しながら、検出が確認されるまで中押え２を上昇させる制御を行うものである。
【００３４】
また、制御部６は、パルスモータ４１が所定の許容パルス数に応じた分だけ回転した後であっても位置検出センサ５によって中押え２が待機位置まで上昇し到達していることが検出されない場合、エラー処理を行うように制御する機能を有する。つまり、パルスモータ４１に対して中押え２が待機位置まで十分到達可能な数のパルス信号を送っても、なお、位置検出センサ５によって中押え２の到達が検出されない場合、警報手段６７に対して警報を鳴らすように制御を行う機能を有するものである。
【００３５】
また、制御部６は、前述した中押え２の待機位置への上昇動作、或は、それに伴うパルスモータ４１の原点補正処理動作を、ミシン１の電源投入時にも行うように制御可能としてもよく、本実施形態においては一連の縫製動作終了時のほか、ミシン１の電源投入時にも原点補正処理を行う制御がされるようになっている。
なお、本実施形態においてエラー処理は中押え２の到達が検出されない場合に警報を鳴らすように制御することとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、表示手段を設けてエラー表示を出したり、ミシン１を停止させるように制御することとしてもよい。
また、「許容パルス数」は、縫製における位置から待機位置までの上昇パルス数かそれよりも幾分大きな値とすることが望ましい。
【００３６】
次に、本実施形態に係るミシン１の作用について詳しく述べる。
本実施形態における中押え２は、縫製動作中、前述した中押え駆動手段３によりミシンベッド１０１上に載置された被縫製物よりも上側の領域において、縫針よりも小さな振幅でこの縫針に同期して上下動される。即ち、被縫製物を上下に貫通して縫製を行う縫針に先行して被縫製物上に当接し、縫針が被縫製物から引抜かれるまで被縫製物を下方側に押さえつけ、縫針が引抜かれた後はこの縫針と共に上昇するものである。
【００３７】
その際、制御部６のＲＯＭ６３、ＲＡＭ６２に予め記憶された縫製パターンに従い、図示しない外押えに保持された被縫製物が、図示しない外押え駆動機構により水平方向に移動されると、所望の縫製パターンに応じた模様を形成するべく、布厚の変化に応じてＣＰＵ６１からパルスモータ４１にパルス信号が送られ、縫針と共に上下動する中押え２の下死点位置を随時最適な高さとする制御が行われる。
【００３８】
また、制御部６の記憶手段に記憶された一連の縫製パターンに従い、縫製動作が終了した後、中押え２を待機位置に向けて上昇させるべく、制御部６からパルスモータ４１にパルス信号が送られる制御が行われる。
【００３９】
次に、図３に示すフローチャートを参照し、本実施形態にかかるミシン１に備えられる制御部６の制御動作について詳しく説明する。
【００４０】
まず、ミシン１の電源が投入される（ステップＳ１）と、ミシンモータ１１に備えられたセンサを使用して縫針が上位置まで上昇される（ステップＳ２）。
次に、中押え２の原点補正処理を行う（ステップＳ３）。即ち、パルスモータ４１が中押え２の上昇方向に駆動する制御を、待機位置における中押え２の存在が位置検出センサ５によって検出されるまでＣＰＵ６１が行う。
次に、被縫製物を保持する外押えを水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の原点位置に移動する制御を行う（ステップＳ４）。
そして、水平方向において原点補正された外押えを、入力された縫製パターンデータに従い縫い始め位置に移動する制御が行われる（ステップＳ５）。
縫い始め位置では外押えが上昇され、被縫製物である布をセットできる状態となる（ステップＳ６）。
布がセットされて押えスイッチがＯＮにされる（ステップＳ７）と、外押えが降下して布を固定し、縫製可能な状態となる（ステップＳ８）。
次に、スタートスイッチが押されると（ステップＳ９）、予めＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３に格納或は入力された縫製データに従って制御部６が各部を駆動制御することにより所望の縫製が行われる（ステップＳ１０）。
そして、一連の縫製動作が終了する度に（ステップＳ１１）、縫針が上位置で停止するように制御され（ステップＳ１２）、次いで、中押え２を待機位置に向けて上昇させる（ステップＳ１３）。その際、前述したステップＳ３、ステップＳ４の場合と同様に、中押え２が１パルス分上昇する度に待機位置における中押え２の存在が位置検出センサ５によって検出されているか否かをＣＰＵ６３が確認しながら上昇するように駆動制御される。
そして、待機位置における中押え２の存在が検出された場合（即ち、中押え２が上昇して待機位置まで到達した場合）（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、中押え２（即ち、パルスモータ４１）の原点補正処理をした後（ステップＳ１７）、所定の待機位置で待機するように制御する。原点補正処理では、例えば、位置検出センサ５のセンサ位置を原点から下方１０パルス目と設定する場合には、センサ検出時において、現在のパルスのカウント値を−１０パルス目であることをＲＡＭ６２に記憶する処理がＣＰＵ６１により行なわれる。そして、原点補正処理後は、パルスモータ４１で上方回転時に１パルス検出されるたびにカウント値が１加算され、下降回転時１パルス検出されるたびにカウント値が１減算される。このようにすれば、中押え２が上方側／下方側何れの方向にずれていたとしても（つまり、パルスモータ４１が何れの回転方向に脱調していたとしても）、確実に原点補正処理を行うことができる。
また、位置検出センサ５によって待機位置における中押え２の存在が検出されない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、予め記憶手段に記憶させている許容パルス数を超えたか否かを判断し（ステップＳ１５）、許容パルス数に満たない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）は再度中押え２を１パルス分上昇させ（ステップＳ１３）、同様の確認動作を繰り返す。また、許容パルス数を超えている場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、再度、位置検出センサ５により待機位置における中押え２の存在が検出されているか否かをＣＰＵ６１が確認する制御を行う（ステップＳ１６）。そして、待機位置に中押え２の存在が検出された場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、中押え２の原点補正処理を行った後（ステップＳ１７）、ステップＳ５に移行する。また、検出されない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）は、ＣＰＵ６１は、警報手段６７による警報を行うエラー処理を実行する（ステップＳ１８）。
ここで、「許容パルス数」とは、縫製時において中押え２の下死点が最も低い位置となる状態から、上昇して待機位置に到達するまでの距離に応じて予め算出および記憶手段に記憶されたパルス数をいう。また、「許容パルス数」は、縫製時における最下端位置から待機位置までのパルス数を十分に超える値であることが望ましく、ミシン動作における所望のサイクルタイムに応じて任意の値を設定することが望ましい。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係るミシン１によれば、縫製動作中に、予め記憶または入力された縫製パターンごとの布厚の変化に応じてリアルタイムに中押え２の下死点高さの調整を行うことができる。これにより、所望の縫製を正確に行うことができる。
また、縫製動作中の中押え２の上下動における下死点高さ調整と、縫製動作終了後における待機位置への上昇動作とを、ともに、一つのパルスモータ４１で駆動可能としたため、中押え２の高さ位置調整に係るアクチュエータを１つで賄うことができ、コストを抑えながら所望の縫製を行うことができる。
また、一連の縫製動作が終了するたびに中押え２を上昇させ、待機位置で待機させるように制御することにより、被縫製物の付替えや交換作業を容易に行うことができる。
また、制御部６は、一連の縫製動作ごとにパルスモータ４１の原点補正処理を行うことにより、次回縫製時には中押え２の上下動における下死点高さが狂うことなく、縫製パターンに応じて正確な縫製を行うことができる。
また、パルスモータ４１の原点補正処理を行う際、１パルス上昇するごとに待機位置への中押え２の到達の有無を確認するように制御するため、パルスモータ４１の脱調方向にかかわらず確実に原点補正処理を行うことができる。
その際、許容パルス数を超えてもなお、待機位置への中押え２の到達が検出されない場合、エラー処理を行うことによりミシン１の異常をオペレータに通知することができ、不具合を生じたまま縫製を継続することがなく、縫製の品質を損なうことがない。
【００４２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における第２実施形態について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様であって重複する構成の説明は同じ符号を付して省略する。本実施形態のミシンは、第１の実施形態のミシン１と比して、実行する処理のみが異なっているので、当該異なる処理についてのみ説明することとする。
【００４３】
本実施形態において、制御手段である制御部６は、原点検索を行うに際し、第１実施形態のように１パルスごとにセンサ検出確認を行うのではなく、まず中押え２をパルスモータ４１の規定パルス数に応じた分だけ上昇させた後に、中押え２が待機位置まで上昇し到達していることが位置検出センサ５により検出されているか否かをＣＰＵ６１が確認する制御を行う機能を備えている。
つまり、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１〜Ｓ１１までは、前述した第１の実施形態と同じ処理を実行し、その後、一連の縫製動作終了ごとに、まず針棒を上位置に停止させ（ステップＳ２０）、パルスモータ４１に規定の数のパルス信号を送ることにより中押え２を上昇させ（ステップＳ２１）、その後、位置検出センサ５が中押え２の到達を検出したか否かをＣＰＵ６１が確認する（ステップＳ２２）ように制御する機能を有するものである。
このようにすれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる他、規定パルス数分上昇するまではＣＰＵ６１が確認動作に要する時間を考慮することなく、中押え２の上昇速度を速めることができるため、パルスモータ４１の原点補正処理に要する時間を大幅に短縮することができる。即ち、ミシン動作のサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
また、規定パルス数分上昇した後であっても、待機位置における中押え２の到達が検出されない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）には、その後、前述のようにパルスモータ４１に１パルスずつ中押え２を上昇させるパルス信号を送るとともに（ステップＳ２４）、再び位置検出センサ５の到達の検出の可否を確認し（ステップＳ２２）、待機位置への中押え２の到達が検出されるまで繰返し行うように制御してもよい。
このようにすれば、パルスモータ４１の原点補正処理を確実に行うことができる上に、ミシン動作のサイクルタイムを短縮することができる。従って、次回縫製時には、パルスモータ４１に脱調が生じていることがない。即ち、制御部６で認識されている中押え２の高さと、実際の中押え２の高さとの間にずれを生じることがなく、所望の縫製を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態に係るミシンの中押え駆動機構を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係るミシンの制御部の概略を示す制御ブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るミシンの動作原理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係るミシンの動作原理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１  ミシン
２  中押え
３  中押え駆動手段
３１  ミシンモータ
３１ａ、４１ａ  駆動回路
４１  パルスモータ
４２  調節ねじ
４３  調節部材
４４  溝
４５  ストッパ
５１  位置検出センサ（発光部）
５２  位置検出センサ（受光部）
５３  遮光板
６    制御部
６１  ＣＰＵ
６２  ＲＡＭ（記憶手段）
６３  ＲＯＭ（記憶手段）
６４  出力Ｉ／Ｆ
６５  入力Ｉ／Ｆ
６６  操作パネル（各種スイッチ部）
１０１  ベッド部
１０２  縦胴部
１０３  アーム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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