(57)【要約】【課題】布送り機構の水平方向の動作と主軸の回転を別のモータで駆動する場合に、電力供給停止時の不具合の発生を防止することができるミシンを提供する。【解決手段】ミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータを備える。ミシンの平滑回路は、メインモータの減速時に生じる回生電力を布送りモータに供給することができる。ミシンは、外部電力の供給がある場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、メインモータと布送りモータが同期するよう２つのモータを駆動する（Ｓ１３，Ｓ１４）。縫製の実行中に外部電力が閾値未満に低下すると（Ｓ１１：ＮＯ）、ミシンは、メインモータと布送りモータの同期を保持しつつ、メインモータの回生電力で布送りモータを駆動し（Ｓ２３）、２つのモータを停止する（Ｓ２６）。【選択図】図５
2012205839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、
前記メインモータの回転角位相を検出する第一位相検出部と、
布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、
前記布送りモータの回転角位相を検出する第二位相検出部と、
前記メインモータ及び前記布送りモータを駆動する外部電力を取得する電力取得部と、
前記メインモータの減速時に生じる回生電力を前記布送りモータに供給可能な回生電力供給回路と、
前記第一位相検出部の検出結果と前記第二位相検出部の検出結果に基づき前記縫針の上下動と前記布送り機構の駆動が同期するように、前記メインモータ及び前記布送りモータを前記外部電力で駆動する駆動制御部と、
前記駆動制御部が前記メインモータ及び前記布送りモータを駆動している場合に、前記電力取得部が取得する外部電力が閾値未満に低下したことを検出する電力低下検出部と、
前記電力低下検出部が外部電力の低下を検出した場合、前記第一位相検出部の検出結果に対する前記第二位相検出部の検出結果の同期を保持しつつ、前記回生電力供給回路が供給する回生電力で前記布送りモータを駆動し、前記メインモータ及び前記布送りモータを停止する同期停止制御部と
を備えたミシン。
【請求項２】
前記電力低下検出部が外部電力の低下を検出した場合、前記同期停止制御部が前記メインモータ及び前記布送りモータを同期を保って停止する為に必要な回生電力を前記回生電力供給回路が供給可能であるか否かを判断する回生電力判断部と、
前記必要な回生電力を供給不可能であると前記回生電力判断部が判断した場合に前記布送りモータを停止する非常停止制御部とを更に備え、
前記同期停止制御部は、前記必要な回生電力を供給可能であると前記回生電力判断部が判断した場合に、前記メインモータ及び前記布送りモータを同期を保って停止する請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記非常停止制御部が前記布送り機構を停止した場合に、前記メインモータと前記布送りモータの同期がずれたことを作業者に報知する報知部を更に備えた請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記非常停止制御部は、
前記布送りモータの正逆の回転方向のうち、前記布送り機構の送り歯の位置が前記布に接触しない位置である停止位置に到達するまでの移動距離が短くなる回転方向を、前記第二位相検出部が検出した前記布送りモータの回転角位相から決定する回転方向決定部を備え、
前記回転方向決定部が決定した回転方向に前記布送りモータを回転して前記布送り機構を前記停止位置で停止する請求項２又は３に記載のミシン。
【請求項５】
前記同期停止制御部が前記メインモータ及び前記布送りモータの停止を完了するまでの間に、前記電力取得部が取得する外部電力が閾値以上に復帰したことを検出する電力復帰検出部を更に備え、
前記駆動制御部は、前記電力復帰検出部が外部電力の復帰を検出した場合に前記メインモータ及び前記布送りモータの駆動を再開する請求項１から４の何れかに記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布送り機構の水平方向の動作と主軸の回転を別のモータで駆動するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
布送り機構の水平方向の動作と主軸の回転を別のモータで駆動するミシンがある。特許文献１が開示するミシンはメインモータと布送りモータを備える。メインモータは主軸を回転する。布送りモータは布送り機構の送り歯を水平方向に移動する。該ミシンは主軸の回転角位相を検出し、検出結果に同期して布送りモータを駆動する。該ミシンは縫製中に布送り量を自由に制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平１−１９９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のミシンは、縫製の実行中に電力の供給が停止すると２つのモータの駆動制御を中断する。駆動制御を中断すると、２つのモータは惰性で回転した後に停止する。主軸の慣性力と布送り機構の慣性力は異なる為、２つのモータは惰性で回転すると同期しない。２つのモータが同期しなければ、意図した通りに縫製できない不具合、布の破損、縫針の破損等が発生する場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、布送り機構の水平方向の動作と主軸の回転を別のモータで駆動する場合に、電力供給停止時の不具合の発生を防止することができるミシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの回転角位相を検出する第一位相検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの回転角位相を検出する第二位相検出部と、前記メインモータ及び前記布送りモータを駆動する外部電力を取得する電力取得部と、前記メインモータの減速時に生じる回生電力を前記布送りモータに供給可能な回生電力供給回路と、前記第一位相検出部の検出結果と前記第二位相検出部の検出結果に基づき前記縫針の上下動と前記布送り機構の駆動が同期するように、前記メインモータ及び前記布送りモータを前記外部電力で駆動する駆動制御部と、前記駆動制御部が前記メインモータ及び前記布送りモータを駆動している場合に、前記電力取得部が取得する外部電力が閾値未満に低下したことを検出する電力低下検出部と、前記電力低下検出部が外部電力の低下を検出した場合、前記第一位相検出部の検出結果に対する前記第二位相検出部の検出結果の同期を保持しつつ、前記回生電力供給回路が供給する回生電力で前記布送りモータを駆動し、前記メインモータ及び前記布送りモータを停止する同期停止制御部とを備える。
【０００７】
本発明のミシンは、縫製の実行中に外部電力が低下しても、メインモータの回生電力で布送りモータを駆動し、２つのモータの同期を保持したままモータを停止することができる。故に、ミシンは２つのモータの同期が乱れて不具合が生じることを防止することができる。
【０００８】
前記ミシンは、前記電力低下検出部が外部電力の低下を検出した場合、前記同期停止制御部が前記メインモータ及び前記布送りモータを同期を保って停止する為に必要な回生電力を前記回生電力供給回路が供給可能であるか否かを判断する回生電力判断部と、前記必要な回生電力を供給不可能であると前記回生電力判断部が判断した場合に前記布送りモータを停止する非常停止制御部とを更に備えてもよい。前記同期停止制御部は、前記必要な回生電力を供給可能であると前記回生電力判断部が判断した場合に、前記メインモータ及び前記布送りモータを同期を保って停止してもよい。
【０００９】
ミシンは、必要な回生電力を供給不可能であると判断した場合には布送り機構を停止する。布送りモータの慣性力はメインモータの慣性力よりも小さい為、布送りモータはすぐに停止する。布送りモータが停止すれば布は移動しない。故に、ミシンは回生電力が不十分である場合でも、縫針が布に接触したまま布送り機構が駆動して縫針等が破損することを防止できる。
【００１０】
前記ミシンは、前記非常停止制御部が前記布送り機構を停止した場合に、前記メインモータと前記布送りモータの同期がずれたことを作業者に報知する報知部を更に備えてもよい。布送りモータだけが先に停止すると、縫針等の破損は生じないが、２つのモータの同期はずれる。しかし、作業者は同期がずれたことを報知部の報知で容易に把握することができる。故に、作業者は縫製のやり直し、同期の回復等の適切な対応を行うことができる。
【００１１】
前記非常停止制御部は、前記布送りモータの正逆の回転方向のうち、前記布送り機構の送り歯の位置が前記布に接触しない位置である停止位置に到達するまでの移動距離が短くなる回転方向を、前記第二位相検出部が検出した前記布送りモータの回転角位相から決定する回転方向決定部を備えてもよい。前記非常停止制御部は、前記回転方向決定部が決定した回転方向に前記布送りモータを回転して前記布送り機構を前記停止位置で停止してもよい。
【００１２】
ミシンは、布送り機構を非常停止する際の移動距離が短くなるように布送りモータの回転方向を決定し、送り歯が布に接触しない位置で布送り機構を停止できる。故に、ミシンは僅かな電力で素早く布送り機構を停止位置に停止することができる。布送り機構が停止位置で停止すれば、送り歯が何らかの原因で移動しても布は移動しない。故に、該ミシンは針折れが生じる可能性を更に確実に防止できる。
【００１３】
前記ミシンは、前記同期停止制御部が前記メインモータ及び前記布送りモータの停止を完了するまでの間に、前記電力取得部が取得する外部電力が閾値以上に復帰したことを検出する電力復帰検出部を更に備えてもよい。前記駆動制御部は、前記電力復帰検出部が外部電力の復帰を検出した場合に前記メインモータ及び前記布送りモータの駆動を再開してもよい。ミシンは、外部電力が瞬間的に低下してすぐに復帰した場合、２つのモータの同期を保持してある為、２つのモータの通常の駆動をそのまま再開することができる。作業者は駆動を再開する操作等を行う必要がない。故に、ミシンは外部電力が瞬間的に低下した場合でも円滑に縫製を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ミシン１の斜視図。
【図２】縫針８及び針板１５近傍の拡大斜視図。
【図３】布送り機構３２の左側面図。
【図４】ミシン１の電気的構成を示すブロック図。
【図５】ミシン１が実行する駆動処理のフローチャート。
【図６】駆動処理中に実行する非常停止処理のフローチャート。
【図７】従来方式のミシンにおける外部電力低下時の動作を説明するための説明図。
【図８】本実施形態のミシン１における外部電力低下時の動作を説明するための説明図。
【図９】変形例のミシン１の電気的構成を示すブロック図。
【図１０】変形例のミシン１が実行する非常停止処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態のミシン１について図面を参照して説明する。図１〜３を参照しミシン１の構成について説明する。図１、図２の紙面上側、下側、右側、左側、表側、背面側は夫々ミシン１の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。テーブル２０は上面に凹部（図示略）を備える。ミシン１はテーブル２０の凹部に上方から嵌めてテーブル２０に装着する。テーブル２０は下面に制御装置３０を備える。制御装置３０はロッド２１を介して踏み込み式のペダル２２に接続する。作業者はペダル２２をつま先側又は踵側に操作する。ペダル２２は操作方向及び操作量を制御装置３０に出力する。制御装置３０はペダル２２の操作方向及び操作量に応じてミシン１の動作を制御する。
【００１６】
ミシン１はベッド部２、脚柱部３、アーム部４を備える。ベッド部２はミシン１の土台となる。脚柱部３はベッド部２右端から鉛直上方に延びる。アーム部４は脚柱部３上端から左方に延びる。アーム部４はベッド部２上面に対向する。アーム部４は左端下部に頭部５を備える。頭部５は下端に押え足１７を装着し、且つ内部に針棒７を保持する。針棒７は下端に縫針８（図２、図３参照）を装着する。針棒７と縫針８はメインモータ１３の駆動に従って上下に往復移動する。アーム部４は左端部前方に天秤９を備える。天秤９は針棒７に従って上下動する。アーム部４は上面に操作部１０を固定する。操作部１０は前面に液晶パネル１１を備える。作業者は液晶パネル１１を見ながら操作部１０を操作し各種指示をミシン１に入力する。
【００１７】
脚柱部３は右側面上部にメインモータ１３を備える。アーム部４は内部に主軸１４を備える。主軸１４は回転可能な状態でアーム部４内部を左右方向に延びる。主軸１４の右端はメインモータ１３に接続し、左端は針棒上下動機構（図示略）に接続する。メインモータ１３は主軸１４を駆動して針棒７と天秤９を上下動する。詳細は後述するが、本実施形態のミシン１では、メインモータ１３は布送り機構３２（図３参照）の送り歯３４の上下動も行う。
【００１８】
図２に示すように、ベッド部２は上面左端に針板１５を備える。針板１５は針穴１８を有し、縫針８は針穴１８を通過する。針板１５は、針穴１８の左方、後方、右方の夫々に送り歯穴１９を備える。送り歯穴１９は前後方向に長い長方形状の穴である。ベッド部２は針板１５の下部に釜機構（図示略）と布送り機構３２（図３参照）を備える。
【００１９】
図３に示すように、布送り機構３２は送り台３３、送り歯３４、揺動リンク３６、中間リンク３８、連結リンク３９、上下送りカム４０、上下駆動軸４１を備える。送り台３３は針板１５と平行な状態で針板１５の下方に配置してある。送り台３３は上面に３つの送り歯３４（図３では１つの送り歯３４のみを図示）を固定する。送り歯３４の夫々は前後方向（図３の左右方向）に長い。送り歯３４は布を際の滑り止め防止のための凹凸を上部に備える。
【００２０】
送り台３３の前端部は揺動リンク３６の一端に揺動可能に接続する。揺動リンク３６の中央は、左右方向に延びる支持軸３７により回動可能に支持してある。揺動リンク３６の他端は中間リンク３８に接続する。布送りモータ２３の出力軸２４は連結リンク３９に接続する。中間リンク３８は揺動リンク３６と連結リンク３９を連結する。布送りモータ２３が回転すると、布送りモータ２３の動力は連結リンク３９、中間リンク３８、揺動リンク３６の順に伝わる。故に、送り台３３は布送りモータ２３の動力で前後方向に移動する。
【００２１】
送り台３３は後部に二股部３５を備える。二股部３５は、送り台３３の後端よりもやや前方から下方へ延び、後方へ屈曲する。二股部３５は、送り台３３の後端部との間で上下送りカム４０を挟む。上下送りカム４０は上下駆動軸４１により回転する偏心カムである。上下駆動軸４１が回転すると上下送りカム４０が回転し、送り台３３は上下動する。本実施形態のミシン１では、上下駆動軸４１は主軸１４（図１参照）に接続している。上下駆動軸４１の回転と主軸１４の回転は同期し、針棒７と縫針８が上下に一往復する間に送り台３３と送り歯３４は上下に一往復する。つまり、本実施形態では縫針８の上下動と送り歯３４の上下動は機械的に同期する。
【００２２】
送り台３３が上昇すると、送り歯３４は送り歯穴１９から針板１５の上方に突出し、押え足１７との間に布２９を挟む。布２９の厚みが所定の厚み以下であれば、送り歯３４が針板１５の上方に突出している間、縫針８の下端は布２９の上方に位置し、縫針８は布２９に刺さらない。縫製の実行中、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３の回転角位相を監視する。ミシン１は、メインモータ１３と布送りモータ２３の同期をとり、送り歯３４が針板１５の送り歯穴１９から上方に突出している間に、縫製プログラムで規定してある量（布送り量）だけ布送りモータ２３を駆動する。故に、布２９は縫針８が刺さっていない状態で前後方向に移動する。縫製プログラムは縫製開始前に作業者が入力した前記布送り量をミシン１のＲＡＭ４６（図４参照）に記憶する。
【００２３】
送り台３３が下降すると、送り歯３４は針板１５の下方に位置する。送り歯３４が針板１５の送り歯穴１９に没入すれば、仮に送り歯３４が前後方向に移動しても布２９は移動しない。縫針８は、送り歯３４が針板１５の送り歯穴１９に没入している間に布２９に刺さり縫製を行う。後述のＣＰＵ４４はメインモータ１３の回転位相に基づいて送り歯３４の正送り方向への水平移動開始タイミングと、送り歯３４の逆送り方向への水平移動開始タイミングを決定する。ＣＰＵ４４は縫針８の上下往復動の間に前記水平移動開始タイミングから布送りモータ２３を布送り量だけ駆動する。１針毎に送り歯３４は上昇移動、送り方向への水平移動、下降移動、逆送り方向への水平移動からなる四運動送りを行う。
【００２４】
以上のように、ミシン１は、布送り機構３２の水平方向（本実施形態では前後方向）の駆動と針棒７の駆動を別のモータで実行する。故に、ミシン１は縫製中に送り歯３４の水平方向の移動量を自由に制御することができる。作業者は送り歯３４の水平方向の移動量を縫製途中に手動で設定する必要は無い。
【００２５】
図４を参照しミシン１の電気的構成について説明する。ミシン１は制御装置３０（図１参照）内に制御部４３を備える。制御部４３はＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）４７を備える。ＣＰＵ４４はミシン１の制御を司る。ＲＯＭ４５は後述する駆動処理（図５参照）を実行するためのミシンプログラム等を記憶する。ＲＡＭ４６はプログラムを実行する為に必要な各種値を一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ４７は各種値を記憶する不揮発性の記憶素子である。
【００２６】
ミシン１は開閉器５１、整流回路５２、平滑回路５３、保護回路５４を備える。開閉器５１はミシン１の外部から外部電力を取得する。整流回路５２は開閉器５１が取得した交流の外部電力を直流に変換する。平滑回路５３はコンデンサを有し、メインモータ１３の減速時に生じる回生電力を蓄電する。保護回路５４はトランジスタを有し、平滑回路５３、保護回路５４等に掛かる電圧（駆動電圧）が閾値を超えた場合に電力を熱に変換して電圧上昇を制限する。閾値は回路の耐電圧値よりも低い値に設定してある為、保護回路５４は回路を保護できる。
【００２７】
ミシン１は電源電圧検出部５７、駆動電圧検出部５８、スイッチング電源５９を備える。電源電圧検出部５７は開閉器５１に接続する。電源電圧検出部５７は、開閉器５１が取得する外部電力の電圧が閾値以上であるか否かを検出し、検出結果を制御部４３に出力する。駆動電圧検出部５８は、整流回路５２及び平滑回路５３がメインモータ１３及び布送りモータ２３に供給する駆動電力の電圧（駆動電圧）を検出する。駆動電圧検出部５８は検出した駆動電圧の値を制御部４３に出力する。スイッチング電源５９は、整流回路５２及び平滑回路５３が供給する駆動電力から、制御部４３が動作する為に必要な低電圧の電力を生成し、制御部４３に供給する。制御部４３は、メインモータ１３及び布送りモータ２３に比べて小さい電力で動作できる。故に、ミシン１への外部電力が低下してメインモータ１３及び布送りモータ２３が駆動できなくなった場合でも、制御部４３はスイッチング電源５９からの電力で各種処理を継続して実行できる。
【００２８】
ミシン１は逆変換回路６１及び逆変換回路６４を備える。逆変換回路６１は、制御部４３から入力するトルク指令信号に応じて、整流回路５２及び平滑回路５３が供給する電力でメインモータ１３を駆動する。更に、逆変換回路６１はメインモータ１３の減速時に生じる回生電力を平滑回路５３に蓄える。メインモータ１３はエンコーダ６２に接続する。エンコーダ６２はメインモータ１３の回転角位相を検出し、検出結果を制御部４３に出力する。逆変換回路６４は、制御部４３から入力する布送り駆動信号に応じて、整流回路５２及び平滑回路５３が供給する電力で布送りモータ２３を駆動する。布送りモータ２３はパルスモータであり、布送り駆動信号はパルス信号である。布送りモータ２３はエンコーダ６５に接続する。エンコーダ６５は布送りモータ２３の回転角位相を検出し、検出結果を制御部４３に出力する。
【００２９】
ペダル２２は操作方向及び操作量を制御部４３に出力する。操作部１０は、作業者が入力した操作信号を制御部４３に出力する。制御部４３は液晶パネル１１に接続し、液晶パネル１１の表示を制御する。
【００３０】
前述したように、本実施形態のミシン１は、布送り機構３２の送り歯３４の水平方向の駆動と針棒７の駆動を別のモータで実行する。縫製の実行中、ミシン１は、メインモータ１３と布送りモータ２３の同期をとり、送り歯３４が針板１５の送り歯穴１９から上方に突出している間に、縫製プログラムで規定してある量だけ布送りモータ２３を駆動する。故に、ミシン１は縫製中に送り歯３４の水平方向の移動量を自由に制御することができる。しかし、布送り機構３２と針棒７を別のモータで駆動する場合、従来は縫製の実行中に外部電力の供給が停止すると問題が生じる場合があった。具体的には、従来のミシンは外部電力の供給が停止すると２つのモータの駆動制御を中断する。駆動制御を中断すると、メインモータ１３及び布送りモータ２３は惰性で回転し停止する。メインモータ１３の慣性力（イナーシャ）は、布送りモータ２３の慣性力より大きい。故に、２つのモータの駆動制御を中断すると、メインモータ１３と布送りモータ２３は同期せず、布送りモータ２３が停止した後にメインモータ１３が停止する。特にメインモータ１３の回転速度が大きい工業用ミシンでは、２つのモータ１３，２３の同期は大幅にずれる。
【００３１】
メインモータ１３と布送りモータ２３の同期がずれると、布送り量は縫製プログラムで規定した量とならず、縫製品質は低下する。更に、特に布２９が厚い場合、縫針８が布２９に刺さったまま送り歯３４が布２９を前後方向に移動する可能性が生じる。縫針８が針板１５より上方で布２９に刺さったまま布２９が移動すると、縫針８は曲がる。曲がった縫針８は針板１５の針穴１８を通過せず、針板１５の上面に接触する。故に、縫針８の針折れ、針板１５の破損等が生じる。メインモータ１３と布送りモータ２３の同期がずれると、作業者は２つのモータ１３，２３の同期を回復してから縫製を再開する必要もある。本実施形態のミシン１は上記問題を解決できる。
【００３２】
図５、図６を参照し、ミシン１が実行する駆動処理について説明する。作業者が操作部１０を操作してミシン１の電源をオンとすると、ミシン１のＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４５に記憶するミシンプログラムに従って駆動処理を実行する。
【００３３】
ＣＰＵ４４は駆動処理を開始すると、停電検出フラグＦ及び停電検出用カウンタＣを共に初期化して「０」とする（Ｓ１）。停電検出フラグＦは外部電力の供給が停止しているか否かを示すフラグであり、外部電力の供給停止中に「１」、正常な供給中に「０」となる。停電検出用カウンタＣは、外部電力の電圧である外部電圧が閾値未満となった以降の経過時間を計測するカウンタである。ＣＰＵ４４は、停電検出用カウンタＣの計測時間が停電検出時間Ｔに達した場合に、外部電力の供給が停止したと判断する。
【００３４】
ＣＰＵ４４は、電源電圧検出部５７から入力する外部電圧の値が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。外部電圧が閾値以上であり、外部電力の正常な供給中であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は停電検出フラグＦ及び停電検出用カウンタＣを初期化する（Ｓ３）。一方、外部電圧が閾値未満であれば（Ｓ２：ＮＯ）、停電検出用カウンタＣの計測時間が停電検出時間Ｔより長くなったか否かを判断する（Ｓ４）。計測時間が停電検出時間Ｔ以下であれば（Ｓ４：ＮＯ）、処理はそのままＳ６の判断へ移行する。停電検出用カウンタＣの計測時間が停電検出時間Ｔより長くなれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は停電検出フラグＦを「１」とし（Ｓ５）、処理はＳ６の判断へ移行する。
【００３５】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３及び布送りモータ２３の駆動指示があるか否かを判断する（Ｓ６）。ペダル２２から操作方向及び操作量を入力しておらず、駆動指示が無い場合には（Ｓ６：ＮＯ）、処理はＳ２の判断へ戻り、ＣＰＵ４４はＳ２〜Ｓ６の処理を繰り返す。駆動指示があれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は停電検出フラグＦが外部電力の供給停止中を示す「１」であるか否かを判断する（Ｓ７）。停電検出フラグＦが「１」であれば（Ｓ７：ＹＥＳ）、縫製を実行できない為処理はＳ２の判断へ戻る。停電検出フラグＦが「０」であれば（Ｓ７：ＮＯ）、ＣＰＵ４４はメインモータ１３及び布送りモータ２３を駆動する。
【００３６】
ＣＰＵ４４は、外部電圧の値が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１１）。外部電圧が閾値以上であれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は停電検出フラグＦ及び停電検出用カウンタＣを初期化する（Ｓ１２）。ＣＰＵ４４は、ペダル２２から入力した操作方向及び操作量に応じてメインモータ１３にトルク指令値を出力し、メインモータ１３を外部電力で駆動する（Ｓ１３）。ＣＰＵ４４は、エンコーダ６２が検出したメインモータ１３の回転角位相、及びエンコーダ６５が検出した布送りモータ２３の回転角位相を取得する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の回転角位相に基づいて送り歯３４の正送り方向への水平移動開始タイミングと、送り歯３４の逆送り方向への水平移動開始タイミングを決定する。ＣＰＵ４４は布送りモータ２３の回転角位相を検出し、前記両水平移動タイミングの各々で布送りモータ２３を布送り量だけ駆動する。このため、１針毎に送り歯３４は上昇移動、送り方向への水平移動、下降移動、逆送り方向への水平移動からなる四運動送りを繰り返す。縫針８の上下動と送り歯３４の駆動が同期するように、布送りモータ２３を外部電力で駆動する（Ｓ１４）。故に、布２９は縫製プログラムで規定してある量だけ前後方向に移動する。ＣＰＵ４４は駆動終了の指示を入力したか否かを判断する（Ｓ１５）。入力していなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、処理はＳ１１の判断へ戻る。駆動終了の指示を入力すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４はメインモータ１３及び布送りモータ２３の駆動を停止し、処理はＳ２の判断へ戻る。
【００３７】
メインモータ１３及び布送りモータ２３の駆動中に外部電圧が閾値未満に低下すると（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、停電検出用カウンタＣの計測時間が停電検出時間Ｔより長くなったか否かを判断する（Ｓ１８）。計測時間が停電検出時間Ｔ以下であれば（Ｓ１８：ＮＯ）、処理はＳ１３へ移行する。計測時間が停電検出時間Ｔより長くなれば（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は停電検出フラグＦを「１」とする（Ｓ１９）。ＣＰＵ４４はメインモータ１３の駆動を低速駆動に切り替える（Ｓ２０）。
【００３８】
ＣＰＵ４４は、駆動中に停電を検出すると、駆動電圧検出部５８から入力する駆動電圧が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。該閾値は予め設定してＲＯＭ４５に記憶してある。該閾値は適宜設定でき、作業者が操作部１０を操作することで変更できる値としてもよい。前述したように、駆動電圧検出部５８は、整流回路５２及び平滑回路５３（図４参照）がメインモータ１３及び布送りモータ２３に供給する駆動電力の電圧を検出する。平滑回路５３は、メインモータ１３の減速時に生じる回生電力を蓄電する。故に、平滑回路５３が十分な回生電力を蓄電していれば、外部電力の供給が停止しても布送りモータ２３を一定量駆動できる。Ｓ２１の判断で使用する閾値は、メインモータ１３との間の同期を保持しつつ布送りモータ２３を駆動して停止する為の電圧以上の値である。
【００３９】
駆動電圧が閾値以上であれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、上述のＳ１４と同様に縫針８の上下動と送り歯３４の駆動が同期するように、布送りモータ２３を回生電力で駆動する（Ｓ２３）。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の回転速度が停止可能速度に低下したか否かを判断する（Ｓ２４）。停止可能速度に低下していれば（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４はメインモータ１３の回転角位相が停止位置にあるか否かを判断する（Ｓ２５）。該停止位置は、縫針８の下端が針板１５よりも所定距離以上上方となる位置である。停止位置にあれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４はメインモータ１３を停止する（Ｓ２６）。ＣＰＵ４４はメインモータ１３と布送りモータ２３の同期をとる為、メインモータ１３を停止している間は布送りモータ２３も停止する。処理はＳ２の判断へ戻る。２つのモータ１３，２３は同期を保ったまま停止する為、縫製品質は低下せず、縫針８等の破損も生じない。ミシン１は、外部電力の供給が復帰すれば、そのまま縫製動作を再開することができる。
【００４０】
メインモータ１３が停止可能速度に低下していない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、及び停止位置に無い場合（Ｓ２５：ＮＯ）、処理はＳ１１の判断へ戻る。外部電圧が復帰していなければ（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ４４はＳ１１、Ｓ１８〜２５の処理を繰り返してメインモータ１３を停止する（Ｓ２６）。一方、メインモータの停止（Ｓ２６）が完了する前に外部電圧が閾値以上に復帰すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は停電検出フラグＦ及び停電検出用カウンタＣを初期化する（Ｓ１２）。２つのモータ１３，２３の同期は保持してある為、ＣＰＵ４４はペダル２２の操作に応じた通常の駆動をそのまま再開する（Ｓ１３〜Ｓ１５）。故に、ミシン１は外部電圧が瞬間的に低下した場合でも円滑に縫製を継続することができる。
【００４１】
駆動中に停電を検出した際に、駆動電圧検出部５８から入力する駆動電圧が閾値未満であれば（Ｓ２１：ＮＯ）、２つのモータ１３，２３の同期を回生電力で保持できない可能性がある。故に、ＣＰＵ４４は非常停止処理を実行し（Ｓ２８）、処理を終了する。
【００４２】
図６に示すように、非常停止処理ではＣＰＵ４４は布送りモータ２３の停止制御を即時実行する（Ｓ３１）。布送りモータ２３の慣性力はメインモータ１３の慣性力より小さい為、布送りモータ２３は素早く停止し、送り歯３４は前後方向の位置を保持する。ＣＰＵ４４はメインモータ１３の停止制御を行う（Ｓ３２）。メインモータ１３は惰性で停止する。ＣＰＵ４４は、２つのモータ１３，２３の同期がずれたことを示すエラー画面を液晶パネル１１に表示する（Ｓ３３）。Ｓ３３ではＣＰＵ４４はエラー音をスピーカから出力してエラーを報知してもよい。処理は駆動処理（図５参照）へ戻り、駆動処理は終了する。
【００４３】
図７、図８を参照し、従来方式のミシン及び本実施形態のミシン１の外部電力低下時の動作について説明する。従来方式のミシンは、構成は本実施形態のミシン１と同じであるが、回生電力を用いた停止制御を実行しない。図７、図８の「駆動電圧」は駆動電圧検出部５８が検出する電圧であり、上軸が駆動電圧の検出値を示す。「主軸回転数」は主軸１４の回転数であり、メインモータ１３の回転数に一致する。「外部電力」は、電源電圧検出部５７が検出した外部電圧が閾値以上であるか否かを示す。「主軸駆動信号」はＣＰＵ４４がメインモータ１３を駆動制御しているか否かを示す。「布送り駆動信号」は布送りモータ２３に出力するパルス信号を示す。
【００４４】
図７に示すように、従来方式のミシンは、外部電圧が閾値未満に低下して停電検出時間Ｔが経過すると、メインモータ１３及び布送りモータ２３の駆動制御を中断する。メインモータ１３及び布送りモータ２３は惰性で回転した後に停止する。メインモータ１３の慣性力は布送りモータ２３の慣性力よりも大きい。故に、主軸１４は徐々に回転数を下げた後に停止する。布送りモータ２３はメインモータ１３よりも早く停止する。２つのモータ１３，２３の同期はずれる為、縫製品質は悪化し、縫針８等が破損する危険性もある。
【００４５】
図８に示すように、本実施形態のミシン１は、停電検出時間Ｔが経過すると、メインモータ１３の駆動を低速駆動に切り替える。メインモータ１３を減速すると回生電力が生じる為、駆動電圧は上昇する。ミシン１は、駆動電圧が閾値以上であれば、メインモータ１３と布送りモータ２３が同期するように、布送りモータ２３を回生電力で駆動する。布送り駆動信号のパルスが生じている時、布送りモータ２３は回生電力を消費して駆動する為、駆動電圧は下降する。故に、駆動電圧は上昇と下降を交互に繰り返す。メインモータ１３と布送りモータ２３は同期を保持したまま減速し停止する。
【００４６】
以上のように、本実施形態のミシン１は、縫製の実行中に外部電力が低下しても、メインモータ１３の回生電力で布送りモータ２３を駆動し、２つのモータ１３，２３の同期を保持したまま２つのモータ１３，２３を停止することができる。故に、ミシン１は２つのモータ１３，２３の同期が乱れて不具合が生じることを防止することができる。
【００４７】
ミシン１は、外部電力低下時の駆動電圧が閾値未満であり、必要な回生電力を供給できないと判断すると、布送りモータ２３を即時停止する。布送りモータ２３の慣性力はメインモータ１３の慣性力よりも小さい為、布送りモータ２３はすぐに停止する。布送りモータ２３が停止すれば布２９は移動しない。故に、ミシン１は回生電力が不十分である場合でも、縫針８が布２９に刺さったまま布送り機構３２が駆動して縫針８等が破損することを防止できる。
【００４８】
図６に示す非常停止処理を行った場合、縫針８等の破損は生じないが、２つのモータ１３，２３の同期はずれる。ミシン１は、非常停止処理において、２つのモータ１３，２３の同期がずれたことを作業者に報知することができる。故に、作業者は縫製のやり直し、同期の回復等の適切な対応を行うことができる。
【００４９】
ミシン１は、外部電力が瞬間的に低下してすぐに復帰した場合、２つのモータ１３，２３の同期を保持してある為、２つのモータ１３，２３の通常の駆動をそのまま再開することができる。作業者は駆動を再開する操作等を行う必要が無い。故に、ミシン１は外部電力が瞬間的に低下した場合でも円滑に縫製を継続することができる。
【００５０】
上記実施形態においてエンコーダ６２は本発明の第一位相検出部に相当する。エンコーダ６５は第二位相検出部に相当する。開閉器５１は電力取得部に相当する。平滑回路５３は回生電力供給回路に相当する。図５のＳ１３，Ｓ１４でメインモータ１３及び布送りモータ２３を外部電力で駆動するＣＰＵ４４は駆動制御部として機能する。図５のＳ１１で外部電圧が閾値未満に低下したことを検出するＣＰＵ４４は電力低下検出部として機能する。図５のＳ２０〜Ｓ２６でメインモータ１３及び布送りモータ２３を停止するＣＰＵ４４は同期停止制御部として機能する。
【００５１】
図５のＳ２１で駆動電圧が閾値以上であるか否かを判断するＣＰＵ４４は回生電力判断部として機能する。図６の非常停止処理を実行するＣＰＵ４４は非常停止制御部として機能する。図６のＳ３３でエラー表示を行うＣＰＵ４４は報知部として機能する。図５のＳ１１で外部電圧が閾値以上に復帰したことを検出するＣＰＵ４４は電力復帰検出部として機能する。
【００５２】
上記実施形態は様々な変形が可能である。図９、図１０を参照し、上記実施形態の一変形例について説明する。以下説明する変形例のミシン１は、送り歯３４の上下動を布送り上下モータが行う点、及び非常停止処理の処理内容以外は、上記実施形態のミシン１と同じである。故に、上記実施形態のミシン１と同一の構成には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００５３】
図９を参照し、変形例のミシン１の構造について説明する。前述のように上記実施形態のミシン１は２つのモータ（メインモータ１３、布送りモータ２３）を備える（図４参照）。一方、変形例のミシン１は、メインモータ１３、布送り前後モータ１２３、布送り上下モータ２２３の３つのモータを備える。布送り前後モータ１２３は上記実施形態における布送りモータ２３と同様に送り歯３４を前後方向に移動する。布送り上下モータ２２３は送り歯３４を上下方向に移動する。変形例のミシン１は逆変換回路１６４、逆変換回路２６４、エンコーダ１６５、エンコーダ２６５を備える。逆変換回路１６４は整流回路５２及び平滑回路５３が供給する電力で布送り前後モータ１２３を駆動する。エンコーダ１６５は布送り前後モータ１２３の回転角位相を検出し、検出結果を制御部４３に出力する。逆変換回路２６４は整流回路５２及び平滑回路５３が供給する電力で布送り上下モータ２２３を駆動する。エンコーダ２６５は布送り上下モータ２２３の回転角位相を検出し、検出結果を制御部４３に出力する。
【００５４】
上記実施形態では、上下送りカム４０の上下駆動軸４１（図３参照）はメインモータ１３に接続する。故に、上記実施形態のミシン１では、縫針８の上下動は送り歯３４の上下動に機械的に同期する。一方、変形例のミシン１では、上下送りカム４０の上下駆動軸４１は布送り上下モータ２２３に接続する。故に、変形例のミシン１は、送り歯３４の上下動のタイミング及び上下の移動量を自由に調整できる。
【００５５】
制御部４３のＣＰＵ４４は、メインモータ１３の回転角位相に基づいて送り歯３４の正送り方向への水平移動開始タイミングと、送り歯３４の逆送り方向への水平移動開始タイミングと、送り歯３４の上昇移動開始タイミングと、送り歯３４の下降移動開始タイミングを決定する。ＣＰＵ４４はメインモータ１３の回転角位相を検出し、送り歯３４の上昇移動開始タイミングで送り歯３４を所定量上方に移動する。次いで、ＣＰＵ４４は送り歯３４の正送り方向への水平移動開始タイミングで送り歯３４を前記送り量だけ水平移動する。次いで、ＣＰＵ４４は送り歯３４の下降移動開始タイミングで送り歯３４を前記所定量下方に移動する。次いで、ＣＰＵ４４は送り歯３４の逆送り方向への水平移動開始タイミングで送り歯３４を逆方向に水平移動する。このため、１針毎に送り歯３４は上昇移動、送り方向への水平移動、下降移動、逆送り方向への水平移動からなる四運動送りを繰り返す。縫針８の上下動と送り歯３４の駆動が同期するように、布送り前後モータ１２３と布送り上下モータ２２３を外部電力で駆動する。
【００５６】
変形例のミシン１は、縫針８が布２９に刺さっている間に送り歯３４が針板１５の送り歯穴１９から上方に突出しないように、布送り上下モータ２２３を制御する。しかし、縫製の実行中に外部電力が低下すると、３つのモータの同期がずれて、縫針８が布２９に刺さったまま送り歯３４が布２９を前後方向に移動する可能性が生じる。縫針８が針板１５より上方で布２９に刺さったまま布２９が移動すると、縫針８は曲がる。曲がった縫針８は針板１５の針穴１８を通過せず、針板１５の上面に接触する。故に、縫針８の針折れ、針板１５の破損等が生じる。更に、３つのモータの同期がずれると、送り歯３４の上下動と送り歯３４の水平方向の往復移動のタイミングが合わなくなり、予め設定した送り量で布送りできなくなる布送り不良が発生する場合もある。
【００５７】
上記実施形態の駆動処理（図５参照）と同様に、変形例のミシン１は外部電圧が閾値未満となり（Ｓ１１：ＮＯ）、停電検出用カウンタＣの計測時間が停電検出時間Ｔより長くなると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、低速でメインモータ１３を駆動して回生電流を発生させる（Ｓ２０）。その結果駆動電圧が閾値以上となると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、メインモータ１３と布送り前後モータ１２３と布送り上下モータ２２３を同期駆動しながら停止する（Ｓ２３〜Ｓ２６）。しかし、変形例のミシン１は、駆動電圧が閾値未満であるとき（Ｓ２１：ＮＯ）、
以下説明する非常停止処理で縫針８等の破損可能性を下げる。
【００５８】
図１０を参照し、変形例のミシン１が実行する非常停止処理について説明する。ミシン１のＣＰＵ４４は、布送り上下モータ２２３に接続したエンコーダ２６５の検出結果から、送り歯３４の上下方向の位置を取得する（Ｓ４１）。ＣＰＵ４４は送り歯３４の上端が針板１５の送り歯穴１９より上方に突出しているか否かをＳ４１の検出結果から判断する（Ｓ４２）。送り歯３４の上端が針板１５の送り歯穴１９に没入していれば（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は布送り上下モータ２２３を即時停止する（Ｓ４７）。故に、送り歯３４は上端が針板１５の送り歯穴１９に没入した状態で停止し、布２９に接触しない。送り歯３４が布２９に接触しなければ、送り歯３４が仮に前後動しても布２９は移動せず、不具合は生じない。ＣＰＵ４４は布送り前後モータ１２３の停止制御を行い（Ｓ４８）、メインモータ１３の停止制御を行う（Ｓ４９）。ＣＰＵ４４はエラー表示を行い（Ｓ５０）、処理は駆動処理（図５参照）へ戻る。
【００５９】
送り歯３４の上端が針板１５の送り歯穴１９より上方に突出していれば（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、送り歯３４の上端が針板１５の送り歯穴１９に没入するまでの移動距離が短くなる布送り上下モータ２２３の回転方向を決定する（Ｓ４３）。ＣＰＵ４４はＳ４３で、布送り上下モータ２２３に接続したエンコーダ２６５の検出結果から送り歯３４の上下方向の位置を認識し、回転方向を決定する。ＣＰＵ４４は、決定した回転方向に布送り上下モータ２２３を回転する（Ｓ４４）。送り歯３４の上端が針板１５の送り歯穴１９に没入するまで（Ｓ４５：ＮＯ）、回転は継続する。針板１５の送り歯穴１９に没入すると（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送り上下モータ２２３を停止する（Ｓ４７）。ＣＰＵ４４は、布送り前後モータ１２３を停止し（Ｓ４８）、メインモータ１３を停止し（Ｓ４９）、エラー表示を行う（Ｓ５０）、処理は駆動処理へ戻り、駆動処理は終了する。
【００６０】
以上のように、変形例のミシン１は、布送り機構３２を非常停止する際の移動距離が短くなるように布送り上下モータ２２３の回転方向を決定し、送り歯３４が布２９に接触しない位置で布送り機構３２を停止できる。故に、ミシン１は僅かな電力で素早く布送り機構３２を停止位置に停止することができる。送り歯３４が布２９に接触しない位置で布送り機構３２が停止すれば、送り歯３４が何らかの原因で移動しても布２９は移動しない。故に、変形例のミシン１は縫針８等が破損する可能性を更に確実に防止できる。上記変形例において、布送り上下モータ２２３に接続するエンコーダ２６５及び布送り前後モータ１２３に接続するエンコーダ１６５は本発明の第二位相検出部に相当する。図９のＳ４３で回転方向を決定するＣＰＵ４４は回転方向決定部として機能する。
【００６１】
上記実施形態はその他の変形も可能である。例えば、回生電力を布送りモータ２３に供給するための回路構成等は変更可能である。送り歯３４を水平方向及び上下方向に移動する為の機構も変形できる。本発明は、１つの布送りモータ２３で送り歯３４の水平方向及び上下方向の移動を行うミシンにも適用できる。ミシン１は、外部電力低下時のメインモータ１３の回転速度が十分に遅く、メインモータ１３と布送りモータ２３を同時に停止できる場合には、２つのモータ１３，２３を同時に停止してエラー表示を行わずに駆動処理を終了してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１    ミシン
７    針棒
８    縫針
１０    操作部
１１    液晶パネル
１３    メインモータ
１４    主軸
１５    針板
１８    針穴
２３    布送りモータ
３２    布送り機構
３４    送り歯
４４    ＣＰＵ
４５    ＲＯＭ
４６    ＲＡＭ
５１    開閉器
５３    平滑回路
５７    電源電圧検出部
５８    駆動電圧検出部
６２、６５、１６５、２６５    エンコーダ
１２３    布送り前後モータ
２２３    布送り上下モータ
【図１】
2012205839.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012205839.tif 000008
【図７】
2012205839.tif 000009
【図８】
2012205839.tif 000010
【図９】
2012205839.tif 000011
【図１０】
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