(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メスと、
該メスに対向配置されるメス受けと、
回転自在に設けられる駆動軸と、
上記駆動軸を回転駆動するモータと、
上記駆動軸の回転運動により上記メスと上記メス受けとのうちの一方を他方に接離移動させる移動機構と、
上記モータの駆動速度と駆動量とのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えた布切り装置の制御方法において、
上記布切り装置として、上記メスと上記メス受けとが合致した状態であるとともに上記駆動軸が捻られた状態から上記メスと上記メス受けとが離れた直後までの上記モータの回転駆動量を設定するための第一の設定手段を備えるものを用い、
上記制御手段により、
上記メスと上記メス受けとのうちの一方が布から離れた状態であって他方に接する方向に移動している際に、上記メスと上記メス受けとが合致する直前まで上記モータを高速駆動させ、その後上記モータを低速駆動させるとともに、
上記モータを駆動させて上記駆動軸及び上記移動機構を介して上記メスと上記メス受けとを合致させた後に、上記モータを駆動させて上記駆動軸を捻って力を蓄えさせ、上記メスと上記メス受けとのうちの一方を他方に押圧させ、
上記制御手段により、上記第一の設定手段により設定された回転駆動量だけ、上記駆動軸の捻りを解除する方向に上記モータを低速駆動させ、その後上記制御手段により上記モータを高速駆動させることを特徴とする布切り装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の布切り装置の制御方法において、
上記布切り装置として、上記メスと上記メス受けとが最も離れている際の上記メスと上記メス受けとの距離を設定するための第二の設定手段を備えるものを用い、
上記制御手段により、上記第二の設定手段の設定距離に基づき上記モータを制御することを特徴とする布切り装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、布等の被縫製物にボタン穴等の穴を形成するために、該被縫製物を切る布切り装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、被縫製物である布に滴状の穴である丸孔部と、これに連続する直線状の直線孔（切り込み）とからなるボタン穴（以下鳩目穴という）を形成すると共に、布の鳩目穴の周囲に対し、一連のかがり縫いを自動的に実行して縫い目を形成する鳩目穴かがりミシンが供されている。
該ミシンは、図示しないが、駆動機構によりアーム部の下部で上下動及び左右動させられる針棒と、針棒の下側におけるベッド部に備えられてこの針棒と同期駆動させられるルーパーと、ベッド部上に備えられ、かつ、被縫製物がセットされるとともに、送り機構により移動させられる送り台と、布を送り台に押え付ける押えとを有するものである。
【０００３】
また、鳩目穴の形状に対応したメスと、該メスに対向して配置されたメス受部とを備えるとともに、メスとメス受部との間に布を配置した状態で、メスとメス受部とのうちの一方を他方に向かって移動させることにより（以下では、メスをメス受部に向けて移動させる場合について述べる。）、布に鳩目穴を形成する布切り装置が備えられている。
【０００４】
そして、ミシンにおいては、送り台上に固定的にセットされた布に対し布切り機構により鳩目穴を形成し、次いで、針棒が布の鳩目穴の周囲に沿って移動するように送り台（布）を移動させつつ、駆動機構により針棒及びルーパーを駆動させてかがり縫いを実行するようになっている。なお、布の種類によっては、形成すべき鳩目穴の周囲に沿ってかがり縫いを実行してから、次いで、鳩目穴を形成する場合もある。
【０００５】
布切り装置は、メスをメス受部に向かって移動させるための駆動源としてエアシリンダやソレノイドを用いる場合がある。例えば、エアシリンダの場合、エアの注入・排出によるエアシリンダの直線運動が、メスをメス受部に対して接離させる運動としてリンク機構等を介して伝達される。そして、エアシリンダの駆動力によりメスがメス受部に向けて動き、メスとメス受部とが布を挟んだ状態で合致して布切りを行い、鳩目穴を形成する。このように、メスやメス受けは、離れて待機する際の原点位置と、合致して布に鳩目穴の切り込みを入れる切断位置との間での往復移動が制御系によって制御されている。
【０００６】
一方、メスをメス受部に向かって移動させるために、針棒やルーパーを駆動させるための駆動手段から動力を得ている場合もある。この場合、この駆動手段から針棒に動力を伝達させる上軸に、伝動機構を介してメスに接続する。そして、この駆動手段の駆動力によりメスをメス受部に向けて動き、メスとメス受部とが布を挟んだ状態で合致して布切りを行い、鳩目穴を形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の布切り装置では、メスとメス受部とが布を挟んで、更に、メスをメス受部に向かって押し込む（押し切る）ことにより、布に鳩目穴を形成していた。しかし、エアシリンダの駆動力によってメスをメス受部に向かって押し込むためには、エアシリンダ内に供給するエア消費量が多くなってしまう。したがって、エアシリンダ内にエアを供給するエア供給装置（例えば、エアコンプレッサ）が大型化するという問題点があった。また、布切り装置のエアシリンダに対してエアの消費量が多いため、他のエアシリンダ、または他のエアシリンダを用いているミシンに影響を及ぼすことがあった。
特に、鳩目穴を形成するメスは平らな部分を有するため、メスとメス受部とにより布を押し切るには、メスやメス受部に非常に大きな押圧力を必要としていた。このため、エアの消費量が非常に多くなる。
【０００８】
また、ソレノイドやエアシリンを駆動源として用いる場合、メスは二点間の往復運動しかできないため、例えばメスを二点間を往復移動している際の、移動速度を変更することが非常に困難であった。
【０００９】
一方、針棒やルーパーを駆動させるための駆動手段から上軸を介して、動力を得るためには、上述のように伝達機構を設ける必要があるが、この伝達機構が複雑な構造となり、そのメンテナンスが非常に困難であった。
【００１０】
また、モータを駆動源として、メスをメス受けに向かって移動させるような布切り装置も開発されているが、メスをメス受けに向かって押し込むためにモータが脱調するという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、エアシリンダ、ソレノイドを駆動源とした場合の問題点を解決するとともに、駆動源としてモータを用いても、該モータが脱調しないようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、例えば、図２、図３、図５に示すように、メス（３１）と、
該メスに対向配置されるメス受け（３２）と、
回転自在に設けられる駆動軸（３３）と、
上記駆動軸を回転駆動するモータ（３４）と、
上記駆動軸の回転運動により上記メスと上記メス受けとのうちの一方を他方に接離移動させる移動機構（３５）と、
上記モータの駆動速度と駆動量とのうちの少なくとも一方を制御する制御手段（５０）と、
を備えた布切り装置の制御方法において、
上記布切り装置として、上記メスと上記メス受けとが合致した状態であるとともに上記駆動軸が捻られた状態から上記メスと上記メス受けとが離れた直後までの上記モータの回転駆動量を設定するための第一の設定手段（設定部６０）を備えるものを用い、
上記制御手段により、
上記メスと上記メス受けとのうちの一方が布から離れた状態であって他方に接する方向に移動している際に、上記メスと上記メス受けとが合致する直前まで上記モータを高速駆動させ、その後上記モータを低速駆動させるとともに、
上記モータを駆動させて上記駆動軸及び上記移動機構を介して上記メスと上記メス受けとを合致させた後に、上記モータを駆動させて上記駆動軸を捻って力を蓄えさせ、上記メスと上記メス受けとのうちの一方を他方に押圧させ、
上記制御手段により、上記第一の設定手段により設定された回転駆動量だけ、上記駆動軸の捻りを解除する方向に上記モータを低速駆動させ、その後上記制御手段により上記モータを高速駆動させることを特徴としている。
ここで、モータは、例えば、サーボモータやステッピングモータ等の回転を正確に制御可能なモータである。
【００１３】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、例えばオペレータがメスとメス受けとの間に布等の被縫製物を介在させて、モータが駆動軸及び移動手段を介してメスとメス受けとのうちの一方を他方に向かって移動させ、更に、モータが駆動軸を捻ることによって、メスとメス受けとを押しつける。これにより、被縫製物が完全に切断され、被縫製物に穴が形成される。ここで、メスとメス受けが合致しても、モータが駆動軸を捻るためモータの駆動出力が固定されない。これにより、モータが脱調することを防止することができる。
【００１４】
そして、メスまたはメス受けを接離させるための駆動源としてモータを用いるため、布切り装置に対してエア供給装置を設ける必要がなくなる。そのため、この布切り装置がミシンに設けられた場合、ミシンの他のエアシリンダやエアシリンダを用いるミシンの他の機構に動作の影響を与えることが防止されるとともに、ミシンに備えられるエア供給装置が小型化される。
【００１５】
また、従来のように上軸の動力によりメスやメス受けの接離動作をさせているのではなく、布切り装置用のモータによってメスとメス受けとの接離動作をさせているため、上軸からメスやメス受けへと動力を伝達する伝達機構を設ける必要がなくなる。したがって、ミシンのメンテナンス性が向上する。
【００１６】
更に、制御手段によりモータを制御することにより、モータの駆動中にモータの回転駆動速度を変更することができる。即ち、駆動源としてソレノイドやエアシリンダを用いるよりも、メスやメス受けの接離移動の移動速度を容易に変更することができる。
【００１８】
更に、制御手段が、メスとメス受けとが合致する直前まで、モータを高速駆動させているため、メスまたはメス受けが互いに接する方向に移動する速度が高くなる。これにより、布切りに係るサイクルタイムを短縮することができる。一方、メスとメス受けとの合致直前に、モータを低速駆動させているため、メスまたはメス受けが接する方向に移動する速度が低くなる。ここで、メスとメス受けとが合致する直前では、メスまたはメス受けが布等の被縫製物から離れた状態から接する状態となる。そのため、被縫製物の種類（厚さ等）によっては、メスまたはメス受け側からモータに反力が負荷される場合がある。しかし、メスとメス受けとが合致する直前に、モータを低速駆動させているため、モータが反力を受ける場合でも、モータの脱調を防止することができる。
【００２４】
また、駆動軸が捻られた状態からメスとメス受けとが離れた直後まで、制御手段がモータを低速駆動させているため、メス又はメス受け側からモータに反力がかかっても、モータの脱調が防止される。更に、メスとメス受けが離れた直後から制御手段がモータを高速駆動させるため、布切りに係るサイクルタイムが短縮される。また、オペレータは第一の設定手段を介してモータが低速駆動する範囲を設定することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の布切り装置の制御方法において、例えば、図５に示すように、
上記布切り装置として、上記メスと上記メス受けとが最も離れている際の上記メスと上記メス受けとの距離を設定するための第二の設定手段（設定部６０）を備えるものを用い、
上記制御手段により、上記第二の設定手段の設定距離に基づき上記モータを制御することを特徴としている。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、メスとメス受けとが最も離れている際のこの二つの距離を設定することができ、その設定に基づきモータが制御される。ところで、メスやメス受けの切れ味が悪くなった場合メスやメス受けを研ぐが、この場合、メスとメス受けとが最も離れた際のメスとメス受けとの距離が変化してしまう。しかし、本発明のように、メスとメス受けとが最も離れた際のメスとメス受けとの距離を設定することができるため、メスやメス受けが研がれても対応することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の一例の布切り装置を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１に示すように、この一例の布切り装置３０（図２に図示）が備えられたミシン１は、鳩目穴かがり縫いを行なうミシンとしての基本構成を備えているものである。
即ち、ミシン１は、略矩形箱状をなすベッド部２と、ベッド部２の後部に設けられた縦胴部３と、縦胴部３の上部から前方に延出して設けられたアーム部４とを備えたミシンフレーム５と、ミシンフレーム５が載置されるミシンテーブルとを備えたものである。
【００２９】
そして、アーム部４の先端部には、下方に延出するように、下端部に縫い針６を備えた針棒１０が上下動及び左右への振れ移動が可能に設けられている。また、ベッド部２には、この針棒１０に対向してルーパー（図示略）と該ルーパーを補助するスプレッダー（図示略）とを有するルーパー部１１ａを上部に備えたルーパー土台１１が設けられている。そして、ミシンフレーム５内には、それら針棒１０を上下動及び左右動させると共に、それと同期してルーパー及びスプレッダーを駆動させるための各駆動機構（図示略）が設けられている。
【００３０】
そして、ベッド部２の上面部には布がセットされる送り台１８（図１に断面で図示）が設けられていると共に、この送り台１８の上面部分には布を押えるための一対の布押え１９が設けられている。この送り台１８は、全体として下面が開放した薄形の矩形箱状をなし、その上面には、前記一対の布押え１９間に位置して前後方向に長い開口部が設けられている。そして、この送り台１８は、ベッド部２内に設けられた送り機構（図示略）により水平移動されるようになっている。
【００３１】
また、ミシン１には、布に鳩目穴をあける布切り装置３０が設けられている。この布切り装置３０については、後述する。そして、ミシン１においては、布切り装置３０が布に鳩目穴を形成するとともに、針棒１０の上下動及び針振れ動作に合わせて、ルーパーが駆動され、縫い針６とルーパーとの協働により鳩目穴の周りにかがり縫いを施すようになっている。
【００３２】
図２に示すように、布切り装置３０は、主に、鳩目穴の形状に対応したメス３１（図１にも図示）と、メス３１に対向配置されるメス受け３２と、回転自在に設けられる駆動軸３３と、駆動軸３３を回転駆動するためのモータ３４と、駆動軸３３の回転運動によりメス３１をメス受け３２に対して接離移動させる移動機構３５とを備えて構成されている。なお、図２においては、図面を簡略化するため、ミシン１の主要構成部の図示を省略している。
【００３３】
モータ３４は、パルスモータであり、縦胴部３側のベッド部２内に固定的に設けらている。そして、モータ３４の出力軸は、上を向いている。そして、モータ３４の出力軸には、該出力軸を回転軸とするモータギア３６が固定的に設けられている。一方、縦胴部３内を上下に延在するボールネジ部材３７が設けられており、このボールネジ部材３７の外周にはネジ溝が形成されている。このボールネジ部材３７は、ベッド部２やアーム部４に固定されたベアリング（図示略）によりその軸を中心に回転自在に支持されている。したがって、ボールネジ部材３７の左右動及び上下動が抑制され、回転のみをする。
【００３４】
そして、ボールネジ部材３７の下端部には、ボールネジ部材３７の回転軸を回転軸とするギア３８が固定的に設けられており、このギア３８がモータギア３６に対してかみ合っている。したがって、モータ３４が回転駆動すると、ボールネジ部材３７が回転するようになっている。
【００３５】
そして、縦胴部３内にはハウジング３９が配置されて、ナット（図示略）がハウジング３９に固定的に設けられている。このナットはボールネジ部材３７にかみ合っている。これにより、ボールネジ部材３７が回転することにより、ハウジング３９が上下動するように構成されている。なお、上下に延在する軸（図示略）が縦胴部３内に固定的に設けられており、この軸がハウジング３９を貫通しており、この軸に対してハウジング３９が上下に摺動自在となっている。したがって、この軸がハウジング３９の回転を抑制するため、ハウジング３９が滑らかに上下動するようになっている。
【００３６】
また、ハウジング３９には、リンク４１，４１とレバー４２とからなるリンク機構４０が設けられている。レバー４２は、先端が二股に分かれており、略Ｙ字状をしている。そして、それぞれのリンク４１の一端部は、アーム部４の延在方向の回転軸周りに回動可能となるように、レバー４２のそれぞれの先端に連結している。そして、アーム部４の延在方向の回転軸周りに回動可能となるように、リンク４１の他端部がハウジング３９に連結されている。
【００３７】
そして、アーム部４の延在方向に延在する駆動軸３３が、延在方向の回転軸周りに回動可能となるようにアーム部４内に設けられている。この駆動軸３３の縦胴部３側端部には、レバー４２の基端部が固定的に設けられている。したがって、モータ３４が回転駆動すると、ボールネジ部材３７が回転し、ボールネジ部材３７の回転によりハウジング３９が上下動する。そして、ハウジング３９の上下動によりリンク機構４０が作動して、これにより、駆動軸３３が回転する。
【００３８】
移動機構３５は、駆動軸３３のもう一方の端部に設けられる直動ギア４４と、直動ギア４４に噛み合う直動シャフト４５とを備えて構成されている。直動ギア４４は、駆動軸３３の回転軸を軸とするように、駆動軸３３に設けられている。また、直動シャフト４５は上下方向に延在しており、アーム部４に対して上下動自在に設けられている。そして、直動シャフト４５の外周にはラック部４５ａが形成されており、このラック部４５ａに直動ギア４４が噛み合っている。即ち、移動機構３５はピニオンラック機構であり、駆動軸３３とともに直動ギア４４が回転することにより、直動シャフト４５が上下動するようになっている。そして、直動シャフト４５は、アーム部４内からアーム部４の下方へと突出している。なお、直動シャフト４５は図示しない支持部材によりアーム部４に支持され、この支持部材が直動シャフト４５の左右動、前後動及び回転運動を抑止する。したがって、直動シャフト４５は安定して上下動することができる。
【００３９】
そして、直動シャフト４５の下端部には、メス３１が固定的に設けられている。また、ベッド部２には、メス３１と対向配置されるようにメス受け３２が固定的に設けられている。なお、このメス３１は、直動シャフト４５に対して着脱自在となっており、別のメスに交換することが可能となっている。また、メス受け３２もベッド部２に対して着脱自在となっており、別のメス受けに交換することができる。直動シャフト４５にメス受けを設け、ベッド部２にメスを設けても良いが、以下では、直動シャフト４５にメスが設けられた場合について説明する。
【００４０】
以上のような構成によると、モータ３４により駆動軸３３が回転すると、直動シャフト４５とともにメス３１が上下動する。以下では、説明を簡単にするために、モータ３４が正転方向に回転駆動すると、メス３１が下降して、メス３１がメス受け３２に接する方向に移動するものとし、モータが反転方向に回転駆動すると、メス３１が上昇して、メス３１がメス受け３２から離れる方向に移動するものとする。なお、モータ３４の正・反転とメス３１の上下動は逆であっても良い。
【００４１】
布切り装置３０では、離れた状態のメス３１とメス受け３２との間に布が介在されたら、モータ３４が正転することにより、メス３１がメス受け３２に向けて下降し、メス３１とメス受け３２とが合致する。その後、更にモータ３４が正転方向に回転駆動することにより、駆動軸３３が捻られる。これにより、駆動軸３３には力が蓄えられ、メス３１がメス受け３２を押圧するようになる。したがって、布がメス３１により完全に押し切られる。そして、布に鳩目穴が形成されたら、モータ３４が反転方向に回転駆動し、メス３１が上昇する。このように、メス３１とメス受け３２とが合致しても、モータ３４が駆動軸３３を捻るために、モータ３４の出力軸が固定されない。これにより、モータ３４が脱調することを防止することができる。
【００４２】
そして、メス３１を昇降させるための駆動源としてモータ３４を用いているため、布切り装置３０に対してエアシリンダやエア供給装置を設ける必要がなくなる。したがって、ミシン１の他のエアシリンダやエアシリンダを用いるミシン１の他の機構に動作の影響を与えることが防止されるとともに、ミシン１に備えられるエア供給装置が小型化される。また、従来のように他の機構の駆動力を伝達して、メス３１を昇降させているのではなく、布切り装置３０専用のモータ３４によってメス３１を昇降させている。このため、従来のようにミシン１の他の機構からメス３１の昇降動力を伝達する伝達機構を設ける必要が無く、ミシン１のメンテナンス性が向上する。
【００４３】
更に、本実施形態の布切り装置３０の特徴は、図３に示すようにモータ３４の駆動を制御する制御装置５０を備えていることにある。この制御装置５０は、その基本構成として、モータ３４を制御するためのプログラムや、プログラムで使用されるデータが記憶されたＲＯＭ５２と、ＲＯＭ５２から読み出したデータ、操作パネル５６から入力もしくは設定されたデータ、プログラムに基づいて後述するＣＰＵ５１により算出されたデータ等が記憶されるＲＡＭ５３及びＥＥＰＲＯＭ５４と、プログラムに基づく各種処理を行なうＣＰＵ５１とを備えるものである。また、ＣＰＵ５１は、インターフェース５７を介して、モータ３４を駆動するパルスモータドライブ回路５８に接続され、モータ３４を制御する。また、操作パネル５６はインターフェース５５を介してＣＰＵ５１に接続されており、ＣＰＵ５１は操作パネル５６からデータを入力する。まら、ＲＯＭ５２にはモータの回転駆動量に対するメス３１の移動量（昇降量）の関係（本実施形態では、比例関係）が記憶されており、この関係に基づきＣＰＵ５１はモータの回転駆動量からメス３１の移動量を算出する。
【００４４】
更に、この制御装置５０は、ミシン１の制御装置も兼ねており、ミシン１の各種機構を制御し、鳩目穴かがり縫いの形成と布切り装置３０による鳩目穴の形成とを自動的に施す。
【００４５】
以上の構成によると、ＣＰＵ５１は、パルスモータドライブ回路５８を介して、モータ３４の回転駆動量及び回転駆動速度を制御するようになっている。
【００４６】
即ち、布切り装置３０は、制御装置５０により図４に示すように動作する。なお、図４に示すタイムチャートにおいて、横軸は、上死点に位置しているメス３１が下降しだしてからの時間を示し、縦軸は、モータ３４の回転駆動速度（縦軸の正は正転、軸の負は反転）を示している。
【００４７】
図４に示すように、時刻０において、メス３１が上死点に位置しており、制御装置５０はモータ３４を正転方向に回転駆動させて、メス３１が下降しだす。ついで、時刻Ｔ１までの間に、制御装置５０がモータ３４を加速させて、時刻Ｔ１において最高回転駆動速度に達する。この際、メス３１はメス受け３２に向けて下降している状態である。そして、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２（時刻Ｔ２＞時刻Ｔ１）までの間、制御装置５０によりモータ３４が高速駆動され、時刻Ｔ２において制御装置５０によりモータ３４が減速され、メス３１の下降速度も減速する。なお、時刻Ｔ３（時刻Ｔ３＞時刻Ｔ２）においては、メス３１とメス受け３２とが合致する直前となっている。
【００４８】
そして、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５（時刻Ｔ５＞時刻Ｔ３）までの間、制御装置５０によりモータ３４が低速駆動され、時刻Ｔ５において制御装置５０によりモータ３４の回転駆動が停止される。この時刻Ｔ３と時刻Ｔ５との間の時刻Ｔ４（時刻Ｔ３＜時刻Ｔ４＜時刻Ｔ５）において、メス３１とメス受け３２とが合致し、メス３１の下降はほぼ停止した状態となる。メス３１とメス受け３２とが合致した後も、制御装置５０はモータ３４を正転方向に回転駆動させて、モータ３４が駆動軸３３を捻る。これにより、メス３１とメス受け３２との間に押圧力が生じる。そして、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの所定の時間、制御装置５０はモータ３４を停止させて、駆動軸３３を捻った状態で待機している。時刻Ｔ４から時刻Ｔ６（時刻Ｔ６＞時刻Ｔ５）までの間に、メス３１とメス受け３２との間に介在している布は、駆動軸３３の捻り力により押し切りされて、完全に切断される。なお、モータ３４の低速回転速度は、駆動軸３３にトルクを与えられる程度となっている。
【００４９】
そして、時刻Ｔ６において、制御装置５０はモータ３４を反転方向に回転駆動させる。これにより、モータ３４は、捻られた駆動軸３３の捻りを解除する方向に駆動軸３３を回転させる。そして、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７（時刻Ｔ７＞時刻Ｔ６）までの間、制御装置５０はモータ３４を反転方向に低速駆動させ、時刻Ｔ７において制御装置５０はモータ３４を加速させる。時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間に、駆動軸３３の捻りが解除され、メス３１がメス受け３２から離れ、メス３１が上昇しだす。そして、時刻Ｔ８（時刻Ｔ８＞時刻Ｔ７）までの間に、制御装置５０がモータ３４を加速させて、時刻Ｔ８において最高回転駆動速度に達する。この際、メス３１も上昇している。そして、時刻Ｔ８から時刻Ｔ９（時刻Ｔ９＞時刻Ｔ８）までの間、制御装置５０はモータ３４を高速駆動し、メス３１も最高速度で上昇する。そして、時刻Ｔ９において、制御装置５０はモータ３４を減速させて、時刻Ｔ１０（時刻Ｔ１０＞時刻Ｔ９）においてモータ３４を停止させる。時刻Ｔ１０においては、メス３１は最初の上死点に位置している。
【００５０】
以上のように、従来のようにエアシリンダやソレノイドを用いておらず、布切り装置３０の駆動源としてモータ３４を用いているため、モータ３４を制御装置５０により制御すれば、メス３１の下降上昇中にメス３１の下降上昇速度を変更することができる。そして、メス３１とメス受け３２とが合致する直前（時刻Ｔ３）まで、モータ３４を高速駆動させているため、メス３１の下降速度が速く、これにより、布切りに係るサイクルタイムを短縮することができる。
【００５１】
また、メス３１とメス受け３２とが合致する直前（時刻Ｔ３）では、メス３１またはメス受け３２が布から離れた状態から接する状態となり、布からメス３１に反力がかかることがある。ところが、本実施形態では、時刻Ｔ３から低速駆動させているため、布からメス３１に反力を受けても、モータ３４の脱調を防止することができる。
【００５２】
また、メス３１とメス受け３２とが合致した後、メス３１をメス受け３２に押圧しているため、メス３１からモータ３４タへ反力がかかる場合がある。ところが、メス３１とメス受け３２との合致後（時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５）も、モータ３４を低速駆動させているため、モータ３４が反力を受けても、モータ３４の脱調を防止することができる。また、メス３１とメス受け３２とが押圧された状態で所定の時間（時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６）停止しているため、布を完全に切断することができ、安定して穴を形成することができる。
【００５３】
また、メス３１がメス受け３２に押し付けられて停止している状態からメス３１とメス受け３２とが離れた直後まで（時刻Ｔ６〜時刻Ｔ７）、モータ３４が低速駆動しているため、メス３１からモータ３４に反力がかかっても、モータ３４の脱調を防止することができる。更に、メス３１とメス受け３２が離れた直後（時刻Ｔ７）からモータ３４が高速駆動しているため、布切りに係るサイクルタイムが短縮される。
【００５４】
布切り装置３０においては、制御装置５０により以上のようにモータ３４が制御される。更に、本実施の形態では、モータ３４の回転駆動速度の変更のタイミング等の制御は、変位制御（モータ３４の回転駆動量）によって行われている。
【００５５】
そのために、制御装置５０は、以下のような構成をしている。即ち、ＲＯＭ５２には、モータ３４の回転駆動量を設定するための設定プログラムと、該設定プログラムに基づきモータ３４を制御する制御プログラムとが含まれている。そして、設定プログラムには、メス３１が上死点にある際のメス３１とメス受け３２との距離（以下、距離Ａと述べる。）を操作パネル５６を介して入力するためのプログラムと、入力された距離に基づきモータ３４の回転駆動量（即ち、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ４のモータ３４の回転駆動量。以下、回転駆動量Ａ’と述べる。）を設定するためのプログラムとが含まれている。
【００５６】
また、設定プログラムには、メス３１がメス受け３２に向けて下降している際の際のメス３１とメス受け３２とが合致する直前のメス３１とメス受け３２との距離（以下、距離Ｂと述べる。）を入力するためのプログラムと、入力された距離に基づきモータの回転駆動量（即ち、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４のモータ３４の回転駆動量。以下、回転駆動量Ｂ’と述べる。）を設定するためのプログラムとが含まれている。また、設定プログラムには、メス３１とメス受け３２とが合致した後にモータ３４が駆動軸３３を捻る際のモータ３４の回転駆動量（即ち、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５のモータ３４の回転駆動量。以下、回転駆動量Ｃ’と述べる。）を入力し、設定するためのプログラムが含まれている。また、設定プログラムには、メス３１とメス受け３２とが合致した状態であるとともに、駆動軸３３が捻られた状態からメス３１とメス受け３２とが離れた直後までのモータ３４の回転駆動量（即ち、時刻Ｔ６〜時刻Ｔ７のモータ３４の回転駆動量。以下、回転駆動量Ｄ’と述べる。）を入力し、設定するためのプログラムが含まれている。また、設定プログラムには、メス３１がメス受け３２に押圧されている状態の停止時間（即ち、時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６間の時間。以下、停止時間Ｔと述べる。）を入力し、設定するためのプログラムが含まれている。また、設定プログラムには、モータ３４が高速駆動している際のモータ３４の回転駆動速度（即ち、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２及び時刻Ｔ８〜時刻Ｔ９のモータ３４の回転駆動速度。以下、回転駆動速度Ｓ’と述べ、これに対応するメスの移動速度を速度Ｓと述べる。）を入力し、設定するためのプログラムが含まれている。なお、距離Ａ、距離Ｂ、回転駆動量Ｃ’、回転駆動量Ｄ’、速度Ｓ及び停止時間Ｔには、それぞれ異なるデータ項目Ｎｏ．が付されている。
【００５７】
次に、オペレータがデータの入力を行なうための操作パネル５６について図５の操作パネル５６を示す図面を参照して説明する。
操作パネル５６には、距離Ａ、距離Ｂ、回転駆動量Ｃ’、回転駆動量Ｄ’、速度Ｓ及び停止時間Ｔの値を変更入力し設定するための設定部６０と、設定部６０からの入力準備となる準備スイッチ６１とが備えられている。
【００５８】
そして、設定部６０は、データ項目Ｎｏ．を表示するためのデータ項目表示部６２と、押される度にデータ項目表示部６２に表示されているデータ項目Ｎｏ．に１を加算して選択されるデータ項目を変更するデータ項目プラススイッチ６３と、押される度にデータ項目表示部６２に表示されているデータ項目Ｎｏ．に１を減算して選択されるデータ項目を変更するデータ項目マイナススイッチ６４と、データ項目表示部６２に表示されているデータ項目Ｎｏ．に対応するデータ（距離Ａ及び距離Ｂの場合は、回転駆動量Ａ’及び回転駆動量Ｂ’でも良い。）を表示するデータ表示部６５と、押される度にデータ表示部６５に表示されたデータを加算してデータを変更するデータプラススイッチ６６と、押される度にデータ表示部６５に表示されたデータを減算してデータを変更するデータマイナススイッチ６７とを備えている。
【００５９】
なお、距離Ａに対応するデータ項目Ｎｏ．と、距離Ｂに対応するデータ項目Ｎｏ．と、回転駆動量Ｃ’に対応するデータ項目Ｎｏ．と、回転駆動量Ｄ’に対応するデータ項目Ｎｏ．と、速度Ｓに対応するデータ項目Ｎｏ．と、停止時間Ｔに対応するデータ項目Ｎｏ．とが、データ項目表示部６２に表示される。
【００６０】
即ち、オペレータが設定部６０のスイッチを押すことにより、設定プログラムに基づきこの設定部６０を介してデータ（距離Ａ（又は回転駆動量Ａ’）、距離Ｂ（又は回転駆動量Ｂ’）、回転駆動量Ｃ’、回転駆動量Ｄ’、速度Ｓ及び停止時間Ｔ）が入力され、ＣＰＵ５１は、この入力結果をＲＡＭ５３及びＥＥＰＲＯＭ５４に記憶する処理を行う。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶されたデータに基づき、モータ３４を制御する処理を行う。
【００６１】
次に、図６のフローチャートを参照して、メス３１とメス受け３２との距離、モータ３４の回転駆動量や回転駆動速度の設定のＣＰＵ５１（制御装置５０）における処理を説明する。
【００６２】
まず、操作パネル５６の準備スイッチ６１が押されることを示す信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１）。そして、準備スイッチ６１の信号が入力された場合には、データ項目Ｎｏ．を１（例えば、モータ３４が高速駆動している際のモータ３４の回転駆動速度に対応）とし、このデータ項目Ｎｏ．をデータ項目表示部６２に表示し（ステップＳ２）、データ項目Ｎｏ．１に対応するデータ値（デフォルトもしくは前回の設定値）がデータ表示部６５に表示される。
【００６３】
次いで、データプラススイッチ６６又はデータマイナススイッチ６７が押されることを示す信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ３）、信号が入力された場合には、データ項目表示部６２に表示されたデータ項目Ｎｏ．に対応するデータが更新される（ステップＳ４）。更新されたデータは、データ表示部６５に表示されるとともに、ＲＡＭ５３及びＥＥＰＲＯＭ５４に記憶される。そして、データが更新された場合、もしくは、データプラススイッチ６６やデータマイナススイッチ６７が押されなかった場合に、データ項目プラススイッチ６３又はデータ項目マイナススイッチ６４が押されることを示す信号が入力された否かを判断し（ステップＳ５）、データ項目Ｎｏ．が更新される（ステップＳ６）。そして、更新されたデータ項目Ｎｏ．は、データ項目表示部６２に表示される。そして、データ項目Ｎｏ．が更新された場合、もしくは、データ項目プラススイッチ６３やデータ項目マイナススイッチ６４が押されなかった場合に、準備スイッチ６１が押されたか否かを判断し（ステップＳ７）、準備スイッチ６１が押された場合は、各データ項目Ｎｏ．のデータが確定し、データ設定が終了する。一方、準備スイッチ６１が押されなかった場合、ステップＳ３に戻る。
【００６４】
すなわち、準備スイッチ６１が一回押されてから再び押されるまでは、データ項目プラススイッチ６３及びデータ項目マイナススイッチ６４を押して、データ項目Ｎｏ．の変更がいつでも可能であるとともに、データプラススイッチ６６及びデータマイナススイッチ６７を押すことにより、各データ項目Ｎｏ．に対応するデータの値の変更が可能である。なお、各データ項目Ｎｏ．のデータが更新されなかった場合には、前回の布切りにおいて設定されたデータ（ＥＥＰＲＯＭ５４に記憶されている）もしくはデフォルトのデータが設定される。
【００６５】
次に、図７のフローチャートを参照して、布切り動作におけるＣＰＵ５１（制御装置５０）における処理を説明する。まず、オペレータがスタートスイッチ等を押すことにより、制御装置５０はミシン１を制御して、布に穴かがり縫いを施す。そして、布に対しての布切り処理が開始する。なお、布切り動作が開始する前は、メス３１は上死点に位置している。また、布切り処理は、穴かがり縫いの前に行われても良い。
【００６６】
布切り動作においては、まず、上述したように、モータ３４を正転方向に高速駆動（速度Ｓ）させ、メス３１が高速で下降する（ステップＳ１１）。なお、制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、モータ３４が駆動しだしてから（正転しだしてから）のモータ３４の回転駆動量を算出している。そして、算出しているモータ３４の回転駆動量が「回転駆動量Ａ’−回転駆動量Ｂ’」に達するか否かを判断し（ステップＳ１２）、「回転駆動量Ａ’−回転駆動量Ｂ’」に達した場合、モータ３４を低速駆動させる（ステップＳ１３）。即ち、メス３１とメス受け３２との距離が「距離Ｂ」となった場合に、モータ３４の回転駆動速度（メス３１の下降速度）が低速になる。そして、制御装置５０は、モータ３４が低速駆動してからのモータ３４の回転駆動量を算出し、その回転駆動量が「回転駆動量Ｂ’＋回転駆動量Ｃ’」に達するか否かを判断する（ステップＳ１４）。そして、モータ３４が低速駆動してからの回転駆動量が「回転駆動量Ｂ’＋回転駆動量Ｃ’」となった場合に、モータ３４の回転駆動を停止させる（ステップＳ１５）。なお、モータ３４が低速駆動してからその回転駆動量が「回転駆動量Ｂ’＋回転駆動量Ｃ’」となるまでの間には、上述したように、メス３１とメス受け３２とが合致し、駆動軸３３が捻られ、メス３１とメス受け３２との間に押圧力が生じている。
【００６７】
そして、モータ３４が停止してからの経過時間を判定し（ステップＳ１６）、経過時間が時間Ｔになった場合に、モータ３４を反転方向に低速駆動させる。これにより、上述したように駆動軸３３の捻れが解除され、メス３１が低速上昇する（ステップＳ１７）。そして、制御装置５０は、モータ３４が反転しだしてからのモータ３４の回転駆動量を算出し、その回転駆動量が「回転駆動量Ｄ’」に達するか否かを判断する（ステップＳ１８）。そして、モータ３４が反転しだしてからのモータ３４の回転駆動量が回転駆動量Ｄ’となった場合に、モータ３４を高速駆動させる（ステップＳ１９）。なお、モータ３４が反転しだしてからのモータ３４の回転駆動量が「回転駆動量Ｄ’」となるまでの間に、駆動軸３３の捻りが解除されるとともにメス３１とメス受け３２との合致が解除され、メス３１がメス受け３２から離れ、上昇する。
【００６８】
そして、制御装置５０は、モータ３４が高速駆動しだしてからのモータ３４の回転駆動量を算出し、その回転駆動量が「回転駆動量Ａ’＋回転駆動量Ｃ’−回転駆動量Ｄ’」に達するか否かを判断する（ステップＳ２０）。そして、モータ３４が高速駆動（速度Ｓ）しだしてからのモータ３４の回転駆動量が「回転駆動量Ａ’＋回転駆動量Ｃ’−回転駆動量Ｄ’」となった場合、モータ３４の回転駆動を停止させる（ステップＳ２１）。モータ３４が停止した段階では、メス３１は元の上死点に位置し、停止している。
【００６９】
以上のように、本実施形態の布切り装置３０によれば、距離Ａを入力設定することにより、回転駆動量Ａ’が設定され、これに基づきモータ３４を制御しているため、メス３１やメス受け３２が研がれて、メス３１が上死点に位置している際のメス３１とメス受け３２との距離が変わった場合でも、それに対応してメス３１を昇降速度や停止位置を制御することができる。したがって、メス３１やメス受け３２が研がれても確実に布を押し切りすることができる。
【００７０】
また、距離Ｂを入力設定することにより、回転駆動量Ｂ’が設定されるため、様々な布の厚さに対応することができる。即ち、布の厚さに対応させて、メス３１が低速下降する距離（範囲）を設定することができる。例えば、布が厚くなるにしたがって、回転駆動量Ｂ’の値を大きく設定し、布が薄くなるにしたがって、回転駆動量Ｂ’の値を小さく設定すればよい。したがって、様々な布に鳩目穴を切り込む場合でも、布の厚さに対応させて低速駆動する距離を設定すれば、布からメス３１に反力を受けてもモータ３４が脱調しなくなる。
【００７１】
また、回転駆動量Ｃ’を入力設定することにより、回転駆動量Ｃ’だけモータ３４が駆動軸３３を捻ることができる。したがって、メス３１とメス受け３２との間の押圧力を調節することができる。そのため、厚さや種類の異なる様々布に対して確実に鳩目穴を形成することができる。
【００７２】
また、回転駆動量Ｄ’を入力設定することにより、モータ３４が反転している際のメス３１が低速に上昇する距離と、及び、モータ３４が低速駆動する範囲を設定することができる。即ち、オペレータの設定により、メス３１がメス受け３２から離れてから確実にモータ３４を高速駆動させることができる。
【００７３】
なお、上記各実施形態例において、具体的な細部構造等についても、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能しても良い。例えば、ＥＥＰＲＯＭ５４でなく、ＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭであっても良い。また、モータ３４は、ボールネジ部材３７とハウジング３９（ナット）とからなるボールネジ伝動機構及びリンク機構４０を介して、駆動軸３３を回転させていたが、例えば、ギア機構を介して駆動軸３３を回転させても良い。
【００７４】
【発明の効果】
本発明に係る布切り装置の制御方法によれば、メスとメス受けが合致しても、モータが駆動軸を捻るためモータの駆動出力が固定されない。これにより、モータが脱調することを防止することができる。メスまたはメス受けを接離させるための駆動源としてモータを用いているため、布切り装置に対してエア供給装置を設ける必要がなくなる。そのため、この布切り装置がミシンに設けられた場合、ミシンの他のエアシリンダやエアシリンダを用いるミシンの他の機構に動作の影響を与えることが防止されるとともに、ミシンに備えられるエア供給装置が小型化される。
【００７５】
また、布切り装置用のモータによってメスとメス受けとの接離動作をさせているため、上軸からメスやメス受けへと動力を伝達する伝達機構を設ける必要がなくなる。したがって、ミシンのメンテナンス性が向上する。
【００７６】
更に、制御手段によりモータを制御することにより、モータの駆動中にモータの回転駆動速度を変更することができる。即ち、駆動源としてソレノイドやエアシリンダを用いるよりも、メスやメス受けの接離移動の移動速度を容易に変更することができる。例えば、メスとメス受けとが合致する直前に、モータを低速駆動させているため、モータが被縫製物から反力を受ける場合でも、モータの脱調を防止することができる。また、メスとメス受けとが合致してからもモータを低速駆動させているため、メスやメス受けから反力をうけても、モータの脱調が防止される。また、メスとメス受けとが最も離れた際のメスとメス受けとの距離を設定することができるため、メスやメス受けが研がれても対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例のの制御装置を備えたミシンを示す図面であり、一部を破断した側面図である。
【図２】上記例のミシンが備える布切り装置の一例を示す斜視図である。
【図３】上記布切り装置の制御装置の一例を示すブロック図である。
【図４】上記布切り装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】上記布切り装置が備える操作パネルの一例を示す図面である。
【図６】上記制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】上記制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
３０      布切り装置
３１      メス
３２      メス受け
３３      駆動軸
３４      モータ
３５      移動機構
５０      制御装置（制御手段）
５６      操作パネル
６０      設定部（第一の設定手段、第二の設定手段）
【図１】
0004526656.tif 000002
【図２】
0004526656.tif 000003
【図３】
0004526656.tif 000004
【図４】
0004526656.tif 000005
【図５】
0004526656.tif 000006
【図６】
0004526656.tif 000007
【図７】
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