(57)【要約】【課題】  パルスモータの発熱量及び使用電気量の低減【解決手段】  第一のパルスモータ２２の駆動により直線運動をする第一の部材２１と、第二のパルスモータ３２の駆動により所定の軸心を中心に円弧運動をする第二の部材３１と、第一の部材及び第二の部材に連結されて直線運動と前記円弧運動との合成された方向に移動可能とされ、縫製物の保持を行う縫製物保持手段１１と、直交座標における縫いデータを格納する記憶手段５５，５６と、縫いデータを各モータのパルス数データに変換するデータ変換手段と、各パルスモータの制御を行う制御手段と、各パルスモータについて、駆動パルス数が所定値以下であるかを判別する判別手段とを備え、制御手段は、一針毎の駆動パルス数が所定のパルス数以下であると判別された場合に、該当するパルスモータの駆動電流を通常の駆動よりも小さい所定の駆動電流とする制御を行う。【選択図】    図５
2005218630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のパルスモータの駆動により直線運動をする第一の部材と、
第二のパルスモータの駆動により所定の軸心を中心に円弧運動をする第二の部材と、
前記第一の部材及び第二の部材に連結されて前記直線運動と前記円弧運動との合成された方向に移動可能とされ、縫製物の保持を行う縫製物保持手段と、
直交座標における一針毎の縫いデータを格納する記憶手段と、
前記直交座標における一針毎の縫いデータを、前記第一及び第二のパルスモータの一針毎の駆動パルス数データに変換するデータ変換手段と、
前記駆動パルス数データに基づいて前記各パルスモータにより前記縫製物保持手段を移動させる制御を行う制御手段と、を備える形状縫いミシンにおいて、
前記第一と第二のパルスモータの各々について、前記変換された一針毎の駆動パルス数が所定のパルス数以下であるか否かを判別する判別手段を備えると共に、
前記制御手段は、前記判別手段により前記一針毎の駆動パルス数が所定のパルス数以下であると判別された場合に、該当する前記パルスモータを駆動する駆動電流を、前記所定のパルス数以下でないと判別された場合の駆動電流よりも小さい所定の駆動電流とする制御を行うことを特徴とする形状縫いミシン。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各パルスモータの駆動電流として、前記縫製物保持手段を移動させるときに通電する第一の駆動電流と、移動を行わない待機時に通電する前記第一の駆動電流よりも小さな第二の駆動電流とにより制御を行うと共に、
前記判別手段により所定のパルス数以下と判別された場合にも、前記第二の駆動電流を選択することを特徴とする請求項１記載の形状縫いミシン。
【請求項３】
前記判別手段が前記第一及び第二のパルスモータの一針毎の駆動パルス数について判別の基準とする前記所定のパルス数の設定入力を受け付ける設定入力手段を備え、
前記判別手段は、前記設定入力手段により設定されたパルス数に基づいて判別を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の形状縫いミシン。
【請求項４】
第一のパルスモータの駆動により直線運動をする第一の部材と、
第二のパルスモータの駆動により所定の軸心を中心に円弧運動をする第二の部材と、
前記第一の部材及び第二の部材に連結されて前記直線運動と前記円弧運動との合成された方向に移動可能とされ、縫製物の保持を行う縫製物保持手段と、
前記第一及び第二のパルスモータの一針毎の駆動に要する一針毎の縫いデータを格納する記憶手段と、
前記縫いデータに基づいて前記各パルスモータにより前記縫製物保持手段を移動させる制御を行う制御手段と、を備える形状縫いミシンにおいて、
前記記憶手段は、前記縫いデータと共に、前記各パルスモータの駆動電流について少なくとも大小二段階のいずれの電流値で通電すべきかを特定する電流値データを記憶すると共に、
前記制御手段は、前記記憶手段を参照して前記各パルスモータの駆動電流について制御を行うことを特徴とする形状縫いミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一針毎に縫い針に対して縫製物を所定位置に位置決めする形状縫いミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
形状縫いミシンにあっては、座標系の二つの成分に関する縫製物の移動を二つのパルスモータで分担して行い、一針毎に、縫い針に対して縫製物を任意の位置に位置決めし、任意の形状に縫製を行っていた。
そして、形状縫いミシンには、直交座標系を採用し、一方のパルスモータにＸ成分、他方のパルスモータにＹ成分の移動を担わせる形式のものもあるが、その小型化の有利性等の理由から、直動と回転を組み合わせるＲ−θ座標系を採用し、一方のパルスモータにＲ成分、他方のパルスモータにθ成分の移動を担わせる形式のものも使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
Ｘ−Ｙ座標系を採用する形状縫いミシンは、縫製における縦方向の移動をＹ成分を担うパルスモータの駆動で行い、横方向の移動をＸ成分を担うパルスモータで行うことができる。従って、図７に示すように、Ａ〜Ｅ点までの横方向に直進する縫製にあっては、Ｘ成分のパルスモータの駆動のみで行うことができる。
一方、Ｒ−θ座標系を採用する形状縫いミシンは、縫製における縦方向の移動をＲ成分を担うパルスモータの駆動で行い、横方向の移動をθ成分を担うパルスモータで行うことができる。
しかしながら、θ成分のパルスモータのみの駆動では、縫製物は円弧状に湾曲した軌跡を描いてしまうことから、図８に示すように、Ａ〜Ｅ点までの横方向に直進する縫製にあっては、θ成分のパルスモータの駆動と共にＲ成分のパルスモータを微動させて補正を行うことが一般に行われていた。
【特許文献１】特開平１１−１８８１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、パルスモータの駆動電流は、動作を行わない待機状態ではカレントダウン（通電電流を小さくする制御）を行い、動作状態ではカレントハイ（通電電流を大きくする制御）を行う。つまり、大小二段階の電流値を切り替えて通電する制御を行っている。これにより、通電電流値が小さい状態を形成し、パルスモータからの発熱量及び消費電気量の低減を図っていた。
かかるカレントダウン及びカレントハイの実行による電流値の変化を示す線図を図９に示す。図９（Ａ）のように、パルスモータのカレントダウン（ＣＤで示す）の期間が短いと点線に示すように、パルスモータの総発熱量は大きくなり、図９（Ｂ）のように、パルスモータのカレントハイの期間に対するカレントダウンの期間が長くなると、点線で示すように、パルスモータの総発熱量を小さくすることができる。また、図９（Ｃ）のように、ミシンの低速駆動を行い、パルスモータのカレントダウンの期間に対するカレントハイ（ＣＨで示す）の期間が長くなると点線に示すように、パルスモータの総発熱量は大きくなる。このように、パルスモータの総発熱量は、単位時間当たりのカレントハイとカレントダウンの期間の比率に応じて決定される。
【０００５】
パルスモータに対して上述のようにカレントハイとカレントダウンを切り替える制御を行う場合、Ｘ−Ｙ座標系を採用する形状縫いミシンの場合には、その縫製を行う形状に縦方向のみの移動又は横方向のみの移動が含まれていれば、各成分のパルスモータは、それぞれカレントダウンの期間を充分に確保することができ、モータ発熱量や使用電気量の低減を図ることができる。
しかしながら、Ｒ−θ座標系を採用するミシンにあっては、横方向のみの移動、或いは縦方向のみの移動であっても、補正のため双方のモータを駆動する必要から、双方のモータについてカレントハイ状態となり、カレントダウン期間を十分に確保することができず、各パルスモータの発熱量及び使用電気量の増加を招きやすい、という不都合があった。
【０００６】
本発明は、Ｒ−θ座標系の形状縫いミシンについて、モータ発熱量の低減を図ることをその目的とする。
また、Ｒ−θ座標系の形状縫いミシンについて、モータの使用電気量の低減を図ることを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、第一のパルスモータの駆動により直線運動をする第一の部材と、第二のパルスモータの駆動により所定の軸心を中心に円弧運動をする第二の部材と、第一の部材及び第二の部材に連結されて直線運動と円弧運動との合成された方向に移動可能とされ、縫製物の保持を行う縫製物保持手段と、直交座標における一針毎の縫いデータを格納する記憶手段と、直交座標における一針毎の縫いデータを、第一及び第二のパルスモータの一針毎の駆動パルス数データに変換するデータ変換手段と、駆動パルス数データに基づいて各パルスモータにより縫製物保持手段を移動させる制御を行う制御手段と、を備える形状縫いミシンにおいて、第一と第二のパルスモータの各々について、変換された一針毎の駆動パルス数が、所定のパルス数以下であるか否かを判別する判別手段を備えると共に、制御手段は、判別手段により一針毎の駆動パルス数が所定のパルス数以下であると判別された場合に、該当するパルスモータを駆動する駆動電流を、前記所定のパルス数以下でないと判別された場合の駆動電流よりも小さい所定の駆動電流とする制御を行う、という構成を採っている。
【０００８】
上記構成では、記憶手段に記憶される一針毎の縫いデータが直交座標系の針落ち位置を示す位置座標データを含んでおり、データ変換手段により、当該位置座標へ縫製物保持手段を位置決めするための第一及び第二のパルスモータの駆動パルス数データを取得し、制御手段はこれに基づいて各モータを駆動し、第一及び第二の部材を介して縫製物保持手段を順次所定位置に位置決めさせる制御を行う。かかる制御は、一針毎に行われ、これにより、縫製物に対して所定の各位置に針落ちさせて縫製が行われる。
そして、前述したデータ変換手段により取得されたいずれかのパルスモータについての次の針落ち点までの駆動パルス数が所定パルス数以下のときに、そのパルスモータについては、所定パルス数以上の場合よりも小さな駆動電流で駆動される。
この場合、駆動パルス数が所定パルス数以下のときに駆動パルス数が所定パルス数よりも多いときより小さな駆動電流でパルスモータを駆動できるのは、パルスモータは駆動量が所定量よりも小さい時には、駆動トルクも小さくて済むためである。
これにより、動作を伴う各パルスモータの駆動時において、小さな駆動電流で駆動される機会が設けられるため、パルスモータによる発熱量を低減する。さらにこれにより消費電気量の低減が図られる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、制御手段は、各パルスモータの駆動電流として、縫製物保持手段を移動させるときに通電する第一の駆動電流と、移動を行わない待機時に通電する第一の駆動電流よりも小さな第二の駆動電流とにより制御を行うと共に、判別手段により所定のパルス数以下と判別された場合にも、第二の駆動電流を選択する、という構成を採っている。
【００１０】
パルスモータは、外部に何らかの作用を働きかける動作を行うための駆動出力時において、応答性、迅速性、円滑性等の確保のために、動作に要する必要最小限の電流値よりも大きな電流（第一の駆動電流）が通電される。その一方で、動作の待機状態にあっては、動作に要する必要最小限の電流値に近い大きさの電流（第二の駆動電流）が通電される。
上記構成では、各パルスモータについて、駆動のパルス数が少ない場合に、待機時と同じ大きさの電流を通電することで、パルスモータによる発熱量を低減する。さらにこれにより消費電気量の低減が図られる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、判別手段が第一及び第二のパルスモータの一針毎の駆動パルス数について判別の基準とする所定のパルス数の設定入力を受け付ける設定入力手段を備え、判別手段は、設定入力手段により設定されたパルス数に基づいて判別を行う、という構成を採っている。
即ち、予め、判別手段で駆動電流の低減を図るべきパルス数が、設定入力手段により設定され記憶される。そして、判別手段は、設定パルス数を参照しながら、一針毎の各パルスモータの駆動パルス数がその設定パルス数以下か否かを判別する。
【００１２】
請求項４記載の発明は、第一のパルスモータの駆動により直線運動をする第一の部材と、第二のパルスモータの駆動により所定の軸心を中心に円弧運動をする第二の部材と、第一の部材及び第二の部材に連結されて直線運動と円弧運動との合成された方向に移動可能とされ、縫製物の保持を行う縫製物保持手段と、第一及び第二のパルスモータの一針毎の駆動に要する一針毎の縫いデータを格納する記憶手段と、縫いデータに基づいて各パルスモータにより縫製物保持手段を移動させる制御を行う制御手段と、を備える形状縫いミシンにおいて、記憶手段は、縫いデータと共に、各パルスモータの駆動電流について少なくとも大小二段階のいずれの電流値で通電すべきかを特定する電流値データを記憶すると共に、制御手段は、記憶手段を参照して各パルスモータの駆動電流について段階的ないずれかの電流値を選択して通電しつつ各パルスモータの制御を行う、という構成を採っている。
【００１３】
上記構成では、記憶手段に記憶された一針毎の縫いデータから、第一及び第二のパルスモータの駆動パルス数データを取得し、制御手段はこれに基づいて縫製物保持手段を位置決めさせる制御を行う。
このとき、記憶手段に記憶された縫いデータは、一針毎の各パルスモータの駆動パルス数を示す駆動パルス数データそのものであっても良いし、直交座標系における一針毎の針落ち位置を示す位置座標データであっても良い。ただし、後者の場合には、請求項１記載の発明と同様に、データ変換手段を設けることが望ましい。
【００１４】
そして、記憶手段には、縫いデータと共にに、少なくとも二段階以上の大きさに設定された電流値のいずれを通電すべきかを示すデータが記憶されており、制御手段は各パルスモータに対して設定された電流値に従って通電する制御を行う。
これにより、動作を伴う各パルスモータの駆動時において、パルスモータの移動量が小さく、駆動トルクが少なくて済む場合は、小さな駆動電流でパルスモータを駆動することができ、パルスモータによる発熱量を低減する。さらにこれにより消費電気量の低減が図られる。
なお、電流値の大きさは、少なくとも二段階であって、それ以上であっても良い。例えば、駆動パルス数の大きさに応じてより多くの段階に分類して電流値の設定を行っても良い。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明では、各パルスモータについて各針落ち位置への駆動の際の駆動パルス数が所定値よりも小さい場合に駆動電流が低減されることから、動作を伴う各パルスモータの駆動時において、その発熱量及び使用電気量を低減することが可能となる。
【００１６】
特に、直進運動と円弧運動の組み合わせで縫製物保持手段を位置決めする構成にあっては、その直進運動方向に直交する方向に縫製を行う場合であっても、直進運動の駆動源となるパルスモータを補正のために駆動させなければならず、直交座標の各方向に駆動する構成と比較して微小なパルス数の駆動の機会が多くなる。従って、このような場合に、上記各請求項記載の発明を適用することでより効果的にパルスモータの発熱量低減及び使用電流量の低減を図ることが可能となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、各パルスモータについて、駆動のパルス数が少ない場合に、待機時と同じ大きさの電流を通電することで、発熱量と使用電流量の低減を図ることを可能としている。
さらに、待機時と駆動パルス数が少ない場合とで同じ電流値となる第二の駆動電流を通電することから、適切な電流値の設定作業を不要とすることが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、判別手段で判別の基準とするパルス数の設定入力を受け付ける設定入力手段を備えることから、その基準パルス数を任意に適切な値で設定することが可能となり、これに伴い、パルスモータの発熱量及び使用電気量のさらなる低減を図ることが可能となる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、各パルスモータについて、各針落ち位置への駆動の際の電流値を少なくとも二段階として、任意の針落ち位置への移動について駆動電流を低減させることができることから、例えば、小さな駆動電流で十分に足りる場合の駆動について、駆動電流を低減させることが可能となり、これにより、動作を伴う各パルスモータの駆動時において、その発熱量及び使用電気量を低減することが可能となる。
特に、直進運動と円弧運動の組み合わせで縫製物保持手段を位置決めする構成にあっては、効果的に発熱量低減及び使用電流量の低減を図ることが可能となる点については前述の請求項１の発明と同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施形態の全体構成）
本発明の実施の形態を図１乃至図５に基づいて説明する。図１は本実施形態たる形状縫いミシン１０の側面図、図２は形状縫いミシン１０の縫製物を移動位置決めする構成のブロック図である。
図１に示すように、形状縫いミシン１０は、所定の方向に延設されたベッド部３とベッド部３の一端部から立設された縦胴部４と縦胴部４の上端部からベッド部３と同方向に延設されたアーム部５とからなる本体フレーム２を備えている。
そして、アーム部５の自由端部側には縫い針（図示略）を備え、アーム部５の内部にはサーボモータからなるミシンモータ６１（図３参照）を駆動源として回転駆動する上軸を有する図示しない縫い針の上下動機構が設けられている。これにより、アーム部５の自由端部下方の位置においてミシンモータ６１の回転数に応じて縫い針の上下動が行われる。
なお、以下の説明において、縫い針の上下動方向をＺ軸方向とし、当該Ｚ軸方向に直交し且つベッド部３の長手方向に沿った方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とする。
【００２１】
一方、ベッド部３には縫製物を保持すると共に、Ｘ−Ｙ平面に沿って縫製物を移動位置決めすることで、縫製物の任意の位置に縫い針の針落ちを行わせるための主要な構成が設けられている。
即ち、形状縫いミシン１０は、図２に示すように、第一のパルスモータとしてのｒモータ２２の駆動によりＹ軸方向に沿った直線運動をする第一の部材としての支持棒状体２１を有する直動機構２０と、第二のパルスモータとしてのθモータ３２の駆動により所定の軸心である支軸３３を中心に円弧運動（揺動運動）をする第二の部材としての揺動体３１を有する揺動機構３０と、支持棒状体２１及び揺動体３１に連結されて直線運動と円弧運動との合成された方向に移動可能とされ、縫製物の保持を行う縫製物保持手段としての送り台１１を備えている。
【００２２】
（送り台）
送り台１１は、その基端部がベッド部３の上面であって縦胴部４の近傍位置において軸部１２を介して直動機構２０により揺動可能に軸支され、その揺動端部において縫製物をＸ−Ｙ平面に沿わせた状態で保持を行うようになっている。
かかる送り台１１は、Ｚ軸方向に平行な軸部１２を揺動の中心としており、当該送り台１１の長手方向をＹ軸方向に沿わせた状態を基本姿勢として、その揺動端部側がほぼＸ軸方向に沿って往復揺動を行う。
【００２３】
（直動機構）
直動機構２０は、ベッド部３内においてＹ軸方向に沿って配設されると共に自らの長手方向に沿って往復移動可能に支持された支持棒状体２１と、支持棒状体２１に対して図示しないラック−ピニオン機構により往復駆動力を付与する第一のパルスモータとしてのｒモータ２２とを備えている。
支持棒状体２１は、その一端部において支軸１２を介して送り台１１の基端部と連結され、当該送り台１１に対してその揺動を許容しつつＹ軸方向に沿った直動駆動力を伝達する。
また、支持棒状体２１の他端部側にはラック溝が形成されており、ｒモータ２２の出力軸に設けられたピニオンギアに噛合する。これにより、ｒモータ２２の回転駆動力が直動駆動力に変換されて支持棒状体２１及び送り台１１に付与されるようになっている。
【００２４】
（揺動機構）
揺動機構３０は、ベッド部３内においてＺ軸方向に沿った支軸３３を中心として揺動可能に支持された揺動体３１と、図示しない歯車機構により揺動体３１に対して往復揺動駆動力を付与する第二のパルスモータとしてのθモータ３２とを備えている。
揺動体３１は、全体的には略Ｌ字状に形成されており、その屈曲部にて支軸３３により揺動可能に支持されている。
そして、揺動体３１の一端部側は扇状に形成されると共に、その外縁部に沿って歯溝が形成されている。そして、かかる歯溝は、θモータ３２の出力軸に設けられた出力歯車と噛合し、これにより、θモータ３２の回転駆動力が一端部から揺動体３１に伝達され、揺動体３１の揺動動作が行われるようになっている。
【００２５】
また、揺動体３１の他端部側の上面には、丸棒状のピン３４がＺ軸方向に沿って立設されている。かかるピン３４は、送り台１１の長手方向に沿って貫通状態で設けられた長穴１１ａに挿入されている。かかる長穴１１ａは、その長手方向と直交する方向の幅がピン３４の外径とほぼ等しく設定され、揺動体３１が揺動動作を行うと、長穴１１ａの内側に隙間なく接するピン３４により、その揺動駆動力を送り台１１に伝達することができる。また、長穴１１ａは送り台１１の長手方向に沿って形成されているので、当該送り台１１の揺動を許容しつつ、Ｙ軸方向の直動変位を送り台に対して付与することができるようになっている。
【００２６】
（形状縫いミシンの制御系）
図３は形状縫いミシン１０の制御系を示すブロック図である。図３に示すように、形状縫いミシン１０の制御系は、主にミシンモータ６１，直動機構２０のｒモータ２２及び揺動機構３０のθモータ３２を制御するためのものであり、図３に示すように、少なくとも所定の制御プログラムに従って各種の処理及び制御を実行するＣＰＵ５１と、各種の処理及び制御を実行するためのプログラムや各種の処理及び制御に要するデータが格納されたシステムＲＯＭ５２と、各種のデータを格納して各種の処理の作業領域となるＲＡＭ５３と、ＣＰＵ５１と各種の機器との接続を図るＩ／Ｆ（インターフェース）５４と、ｒモータ２２及びθモータ３２用のパルスモータドライバ６２と、ミシンモータ６１用のモータドライバ６３と、各種の設定入力を行うための操作パネル６４と、ミシンの起動操作信号を入力するスタートスイッチ６５と、外部記憶媒体５５に対する読み取り／書き込みを行う補助記憶装置５６とを含む構成となっている。また、ｒモータ２２、θモータ３２についてそれぞれ設けられた図示しない原点検出センサがＩ／Ｆ５４と接続されていると共に、ミシンモータ６１には図示しないエンコーダがＩ／Ｆ５４と接続されている。
【００２７】
上記外部記憶媒体５５には、送り台１１に保持された縫製物に対する一針毎の針落ち位置をＸ軸方向とＹ軸方向の座標系（ＸＹ座標系）で示した縫いデータが一連の形状に要する針落ちの回数分記憶されている。そして、当該外部記憶媒体５５が読み取り可能にセットされた補助記憶装置５６が記憶手段として機能する。
【００２８】
上記ＲＯＭ５２には、少なくとも一連の縫いデータの座標値に対応するｒモータ２２及びθモータ３２の駆動パルス数を記憶した補正テーブルが格納されている。
そして、ＣＰＵ５１が所定の縫製プログラムに従って、縫いデータからＸ−Ｙ座標系で示した針落ち位置のＸ−Ｙ座標を読み取ると共に補正テーブルを参照し、ｒモータ２２及びθモータ３２の駆動パルス数を取得する処理を行うことで、データ変換手段として機能する。
なお、ＲＯＭ５２に格納される補正テーブルは、一連の縫いデータに対応する駆動パルス数のみに限らず、形状縫いミシン１０における縫製可能範囲全域、さらには縫いデータが形成される単位長さ（例えば0.1[mm]単位）における全ての点を網羅するものであっても良い。
【００２９】
また、ＣＰＵ５１は、所定の処理プログラムにより、ｒモータ２２及びθモータ３２の各々の一針毎の駆動パルス数を取得した場合において、各モータ２２，３２の一針毎の駆動パルス数が所定位置以下であるか否かを判別する処理を行うことで、判別手段として機能する。
さらに、ＣＰＵ５１は、所定の制御プログラムにより、上記判別において、一針毎の駆動パルス数が所定のパルス数以下であると判別された場合に、該当するモータ２２（又は３２）を駆動する駆動電流を、所定のパルス数以下でないと判別された場合の駆動電流（第一の駆動電流）よりも小さい所定の駆動電流（第二の駆動電流）とする制御を行うことにより、制御手段として機能する。
【００３０】
上記制御について詳細に説明すると、ｒモータ２２及びθモータ３２は、いずれもパルスモータであり、それぞれのパルスモータは、回転子の周囲に四つのコイルが配設され、各コイルごとにその通電を行うスイッチング素子が併設されている。そして、各コイルに対して順番に通電することにより、回転子を所定の分解能で回転駆動させるようになっている。そして、パルスモータの非回転駆動時（待機時）には一定のコイルのみに対して所定の電流値で通電を行った状態が維持され、回転駆動時には待機時よりも大きな電流値で各コイルへ通電切り替えが行われる。
このように、回転時の電流値を非回転時よりも大きくすることで、パルスモータの出力トルクや応答性、円滑駆動性を余裕を持って確保する一方で、非回転時の電流値を低減することでパルスモータの発熱量の低減や使用電気量の低減を図っている。なお、非回転時の電流値の大きさは、出力の低下は生じるが、一針の運針における駆動量が小さい場合、即ち、駆動パルス数が所定パルス数よりも少ない場合に、各コイルへの通電切り替えを行えば、回転駆動により送り台１１及び縫製物を移動させることが可能な大きさに設定されている。
【００３１】
このように、非回転時において回転時よりも小さな電流値で通電を行う制御をカレントダウンという。そして、制御手段としてのＣＰＵ５１は、前述の第二の駆動電流の値を非回転時における電流値と一致させる制御を行っている。
また、回転時において非回転時よりも大きな電流値で通電を行う制御をカレントハイという。そして、制御手段としてのＣＰＵ５１は、回転時において、１針毎のパルスモータの駆動パルス数が所定のパルス数より大きい場合には、前述の第１の駆動電流でパルスモータを駆動し、１針毎のパルスモータの駆動パルス数が所定のパルス数以下の場合は、前述の第２の駆動電流でパルスモータを駆動する制御を行っている。
すなわち、制御手段としてのＣＰＵ５１は、パルスモータ２２(または３２)に対して、非回転時及び駆動パルス数が所定数以下の場合にカレントダウンを行い、所定値以下でない場合にカレントハイを行う制御を実行する。
【００３２】
また、操作パネル６４は、縫製に要する各種の数値設定を行うための入力キーを備えており、ｒモータ２２とθモータ３２とについてそれぞれカレントダウンとすべき判別の基準とする駆動パルス数の数値設定入力を行うこともできる。つまり、操作パネル６４は、設定入力手段としても機能し、ここで設定された判別の基準とすべき駆動パルス数は、ＲＡＭ５３又は外部記憶媒体５５に書き込まれて記録され、前述した判定手段としての制御の際に参照される。なお、本実施形態においては、判別の基準とすべき駆動パルス数が１に設定されたものとして、後の動作説明を行うが、当該数値に限定されるものではない。
【００３３】
（形状縫いミシンの動作説明）
上記構成からなる形状縫いミシン１０の縫製処理を図４，５に示すフローチャートに従って説明する。図４は縫製処理全体を示すフローチャート、図５は図４における送り処理におけるフローチャートである。なお、ここでは、縫製処理に先立って、ＣＰＵ５１より構成されるデータ変換手段によって、外部記憶媒体５５からＸ−Ｙ座標系で示した一連の縫いデータが補助記憶装置５６を介して読み取られ、ｒモータ２２及びθモータ３２の駆動パルス数データに変換されて、予めＲＡＭ５３に格納されているものとして説明する。
まず、図４に示すように、スタートスイッチ６５から縫製の開始が入力されると、ＣＰＵ５１は縫製処理プログラムに従ってＲＡＭ５３に格納されているｒモータ２２及びθモータ３２の駆動パルス数データの最初の一針目ののデータが読み込まれる（ステップＳ１）。次いで、ミシンモータ６１及び上軸の回転駆動が開始される（ステップＳ２）。
そして、上軸が一回転する前に送り処理が実行される（ステップＳ３）。即ち、ステップＳ１で読み込まれたパルスモータの駆動パルス数データに従って、ｒモータ２２及びθモータ３２駆動され、縫製物が送られる。
そして、参照すべき次の１針分の縫いデータに対応するｒモータ２２及びθモータ３２の動パルス数データがＲＡＭ５３から読み込まれる(ステップＳ４)。
そして、送りが行われた各パルスモータの駆動パルス数データが最終針のデータか否かが判別され（ステップＳ５）、最終針ではない場合にはステップＳ３の処理に戻って、次の駆動パルス数データを参照し、次の針目の送りが行われる。また、送りが行われた駆動パルス数データが最終針の場合には、ミシンモータ６１及び上軸の回転駆動が停止され（ステップＳ６）、縫製が終了される。
【００３４】
次に、送り処理について詳細に説明する。図５に示すように、前述のステップＳ３により送り処理に移行すると、まず、ステップＳ１１において、ミシンモータ６１に設けられた角度検出を行う不図示のエンコーダの出力から、上軸の回転角度が縫製物の送りを開始べき規定角度に到達したかが判別される。到達していなければ、到達するまでステップＳ１１を繰り返し、到達待ちとなる。
【００３５】
そして、送り開始角度への到達が検出されると、縫いデータに対するデータ変換手段としての処理により求められたｒモータ２２とθモータ３２の各駆動パルス数が１以下であるか否かが判別される（ステップＳ１２）。
この判別により、いずれかのモータ２２，３２の駆動パルス数が１以下の場合には、該当するモータについてのみカレントダウンが行われ（ステップＳ１３）、第二の駆動電流で通電されると共に１パルス分の駆動が行われる（ステップＳ１５）。このように、いずれかのモータ２２，３２の駆動パルス数が所定値以下(１以下)の場合に、該当するモータについてカレントダウンされても駆動できるのは、パルスモータは駆動量が所定量より小さい時には駆動トルクも小さくて済むため、駆動量が大きい時よりも小さな駆動電流で駆動することができるからである。
【００３６】
また、上記判別により、モータ２２，３２について駆動パルス数が２以上の場合には、該当するモータについてのみカレントハイが行われ（ステップＳ１４）、第一の駆動電流で通電されると共に求められたパルス数分の駆動が行われる（ステップＳ１５）。
そして、各モータ２２，３２の駆動後には、待機時となって、カレントダウンが行われ（ステップＳ１６）、送り処理は終了し、前述のステップＳ３に移行する。
なお、上記説明では、データ変換手段としてのＣＰＵ５１が縫製処理に先立って、予め一連の縫いデータを駆動パルス数データに変換してＲＡＭ５３に格納しておいて、送り処理においてＣＰＵ５３が駆動パルス数データを読み込んで該当するパルスモータを駆動する構成としたが、送り処理中にデータ変換手段が縫いデータを１針毎に読み込み逐次駆動パルス数データに変換しながら各パルスモータを駆動する構成としても良いことは勿論である。
【００３７】
（実施形態の効果）
以上のように形状縫いミシン１０にあっては、各モータ２２，３２について各針落ち位置への駆動の際の駆動パルス数が予め設定された値よりも小さい場合にカレントダウンが行われ、駆動電流が低減されることから、動作を伴う各パルスモータ２２，３２の駆動時であっても、その発熱量及び使用電気量を低減することが可能となる。
【００３８】
特に、形状縫いミシン１０にあっては、Ｒ−θ座標系に従いｒモータ２２とθモータ３２の協働により縫製物の送りを行うことから、例えばＸ軸方向に沿った送りのみの場合であっても、θモータ３２の駆動に伴いｒモータ２２の微細な補正送りが行われる。即ち、形状縫いミシン１０にあってはＸ−Ｙ座標系の形状縫いミシンに比して双方のモータが回転駆動する機会が多く、特に一方のモータについては微細駆動が行われる機会が多い。
従って、このような微細駆動時にカレントダウンを行うことにより、より効果的にパルスモータの発熱量低減及び使用電流量の低減を図ることが可能となる。
【００３９】
また、ｒモータ２２とθモータ３２とについて、駆動のパルス数が設定値よりも少ない場合に、送り処理を実行していない待機中と同じ第二の駆動電流値を通電することで、設定数値の共通化を図り、処理の簡易化及び適切な電流値の設定作業を不要とすることが可能となる。
さらに、判別の基準とするパルス数の設定入力を受け付ける操作パネル６４を備え、設定値を可変とすることから、その基準パルス数を任意に適切な値で設定することが可能となり、これに伴い、パルスモータの発熱量及び使用電気量のさらなる低減を図ることが可能となる。
【００４０】
（データ変換手段の他の例）
前述したデータ変換手段としての処理においては、Ｘ−Ｙ座標系の各位置に対応する各モータ２２，３２の駆動パルス数を示すＲ−θ系座標への変換のための補正テーブルを使用したが、データ変換手段として、ＣＰＵ５１が以下の演算から各モータ２２，３２の駆動パルス数を算出する処理を行う構成としても良い。
即ち、縫いデータの（ｘ，ｙ）座標［ｍｍ］から、各モータ２２，３２の原点からの（ｔｐ，ｒｐ）パルスの変換は、下式により算出される。
【００４１】
【数１】
2005218630.tif 000003
【００４２】
但し、図２に示すように、Ｌ１は支軸１２から送り台１１の針位置までの距離を示し、Ｌ２は支軸３３から送り台１１の針位置までの距離を示し、Ｌ３は支軸３３から揺動体３１のピン３４までの距離を示す。また、ｒはｒモータ２２による送り台１１をＹ軸方向へ送る際の移動距離［ｍｍ］を示し、ｔはθモータ３２による送り台１１をＸ軸方向へ送る際の回転角度［ラジアン］を示す。
ここで、各モータ２２，３２の分解能より、送り台１１をｒ［ｍｍ］，ｔ［ラジアン］駆動するためのｒモータ２２の駆動パルス数（ｒｐ）と、θモータ３２の駆動パルス数（ｔｐ）とは、下式により算出される。
【００４３】
【数２】
2005218630.tif 000004
【００４４】
但し、Ｒはｒモータ２２と支持棒状体２１との間のピニオン−ラック機構のピッチ円直径を示し、Ｎはθモータ３２の主軸歯車のピッチ円と揺動体３１に形成された歯溝によるピッチ円の回転比を示す。また、ｒモータ２２の分解能を４００分割とし、θモータ３２の分解能を８００分割とする。
前記計算式により、Ｘ−Ｙ座標における原点からの位置座標値（ｘ，ｙ）で形成される縫いデータに応じて、各モータ２２，３２の駆動量であるパルス数（ｒｐ，ｔｐ）を算出することができる。
【００４５】
（その他の制御）
また、前述した構成では、各モータ２２，３２の駆動パルス数に応じてカレントダウン又はカレントハイを行う制御を採用していたが、記憶手段として機能する補助記憶装置５６の外部記録媒体５５に、縫いデータと共に、カレントダウンとカレントハイのいずれを実行するかを指示するデータを記憶しても良い。
具体的には、外部記録媒体５５には、一針毎の針落ち位置を示す位置座標データの他に、カレントダウン又はカレントハイの指示コマンド、空送りデータ（縫いを伴わず縫製物のみを移動させる処理においてその移動先の位置座標を示すデータ）、糸切りコマンド（図示しない糸切り装置の駆動を指示するコマンド）、縫いコマンド（ミシンモータ６１の駆動により針落ちを指示するコマンド）、縫製終了コマンド、その他形状縫いミシンに設けられた各装置の指示コマンド等を含ませても良い。
【００４６】
上記各種データ又は各種コマンドを格納した外部記録媒体５５をセットした記憶手段としての補助記憶装置５６に対してＣＰＵ５１が所定の処理プログラムにより実行する処理及び制御を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、補助記憶装置５６に対して外部記録媒体５５に格納されたデータの読み込みが行われ（ステップＳ２１）、現在の処理対象が空送りデータであるか判別される（ステップＳ２２）。空送りデータである場合には、その位置座標に基づく各モータ２２，３２の駆動パルス数が求められ、送り台１１が移動される（ステップＳ２３）。
また、空送りデータではない場合には、縫製終了コマンドであるかが判別され（ステップＳ２４）、縫製終了コマンドである場合には、形状縫いミシン１０の所定の終了処理が実行される（ステップＳ２５）。
また、縫製終了コマンドではない場合には、糸切りコマンドであるかが判別され（ステップＳ２６）、糸切りコマンドである場合には、糸切り装置の駆動が実行され、縫い糸が切断される（ステップＳ２７）。
また、糸切りコマンドではない場合には、その他の設定された何らかのコマンドであるかが判別され（ステップＳ２８）、当該コマンドである場合には、該当する形状縫いミシン１０に搭載されたコマンドの実行装置の駆動が実行される（ステップＳ２９）。
【００４７】
また、その他のコマンドではない場合には、カレントダウンの指示コマンドであるかが判別され（ステップＳ３０）、カレントダウンの指示コマンドである場合には、カレントダウンが実行され、当該コマンドが指示するいずれかのモータ２２（又は３２）に対する駆動電流が第二の駆動電流値に設定される（ステップＳ３１）。
また、カレントダウンコマンドではない場合には、カレントハイの指示コマンドであるかが判別され（ステップＳ３２）、カレントハイの指示コマンドである場合には、カレントハイが実行され、当該コマンドが指示するいずれかのモータ２２（又は３２）に対する駆動電流が第一の駆動電流値に設定される（ステップＳ３３）。
【００４８】
また、カレントハイコマンドではない場合には、縫いコマンドであるかが判別され（ステップＳ３４）、縫いコマンドである場合には、ミシンモータ６１が一回転分駆動され、これにより、縫い針が１ストローク分の上下動を行い、一針分の縫製が行われる（ステップＳ３５）。
さらに、縫いコマンドではない場合には、送り位置を示す位置座標データが取得され、さらに、これに基づいて各モータの駆動パルス数が取得され、各モータ２２，３２の駆動により縫製物の送り処理が実行される。
【００４９】
上記制御にあっては、各モータ２２，３２について送り駆動を行うに際して、縫いデータ中にカレントダウンとカレントハイの指示コマンドが含まれていることから、任意の送りに対して各針落ち位置への駆動の際の電流値を二段階で切り替えて実行させることができ、特に、任意の針落ち位置への移動について駆動電流を低減させることができることから、例えば、小さな駆動電流で十分に足りる場合の駆動について、駆動電流を低減させることが可能となり、これにより、動作を伴う各パルスモータの駆動時において、その発熱量及び使用電気量を低減することが可能となる。
なお、上記制御に限らず、図４，５に示す制御にあっても、電流値の大きさは二段階に限らず、より多くの段階に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】発明の実施形態たる形状縫いミシンの側面図である。
【図２】縫製物の送りを実行する構成の概略ブロック図である。
【図３】形状縫いミシンの制御系を示すブロック図である。
【図４】図３の制御系による縫製処理のフローチャートである。
【図５】図４に示す送り処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】縫いデータの各種のコマンドを含めた場合の処理を示すフローチャートである。
【図７】Ｘ−Ｙ座標系の縫製例の説明図である。
【図８】Ｒ−θ座標系の縫製例の説明図である。
【図９】カレントダウン及びカレントハイの実行による電流値の変化を示す線図であり、図９（Ａ）はパルスモータのカレントダウンの期間が短い例を示し、図９（Ｂ）はパルスモータのカレントダウンの期間が長い例を示し、図９（Ｃ）はミシンの低速駆動を行う場合の例を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１０  形状縫いミシン
１１  送り台（縫製物保持手段）
２０  直動機構
２２  ｒモータ（第一のパルスモータ）
３０  揺動機構
３２  θモータ（第二のパルスモータ）
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５５  外部記憶媒体
５６  補助記憶装置
【図１】
2005218630.tif 000005
【図２】
2005218630.tif 000006
【図３】
2005218630.tif 000007
【図４】
2005218630.tif 000008
【図５】
2005218630.tif 000009
【図６】
2005218630.tif 000010
【図７】
2005218630.tif 000011
【図８】
2005218630.tif 000012
【図９】
2005218630.tif 000013