(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刺繍枠をＸＹ方向に駆動するＸＹ駆動機構と、Ｘ方向に針振りする針振り機構とを備えた刺繍ミシンにおいて、
針振り最大量を設定する手段と、
Ｘ駆動モータの最大駆動量を設定する手段と、
１針毎の針位置の変化量として格納された縫いデータを記憶する手段と、
Ｘ駆動モータの最大駆動量と縫いデータのＸ方向の変化量を比較する手段と、
その比較結果から、縫いデータのＸ方向の変化量が前記最大駆動量以下の場合は、Ｘ駆動モータだけを駆動し、同変化量が前記最大駆動量を越える場合には、Ｘ駆動モータと針振りモータとを同時駆動し、刺繍枠を最大駆動量で移動させると共に、不足分を針振り量で調整する制御手段を備えていることを特徴とする刺繍ミシン。
【請求項２】
請求項１において、
前記Ｘ駆動モータの最大駆動量を複数設定可能になっていることを特徴とする刺繍ミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、刺繍ミシン、特に刺繍枠を移動させるＸＹテーブル駆動機構と針振り機構の両者を同時に制御して効率良く刺繍縫いができる刺繍ミンシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の家庭用等の電動ミシンには針振り機構と刺繍装置とを合せ持つものがある。このようなミシンでも、刺繍縫いをする時には、刺繍装置のみを作動させ、そのＸＹテーブル駆動機構により、布を挾持した刺繍枠のみを移動させて縫製を行っていた。
【０００３】
上記刺繍ミシンによる刺繍縫いは、針が上昇している時に刺繍枠をＸＹ方向に移動させて行うため、ミシンスピードを上げるためには該刺繍枠の移動速度を大きくする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにＸＹテーブル駆動機構で刺繍枠を移動して縫製する刺繍ミシンでは、ミシンスピードはＸＹテーブル駆動用モータの性能に大きく依存しているため、モータの性能が低い場合にはミシンスピードを低減せざるを得ず、又ミシンスピードを高くしようとすると性能の高いＸＹテーブル駆動用モータを使用しなければならなくなり、コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ＸＹテーブル駆動用のモータ性能を上げることなく、ミシンスピードを向上することができる刺繍ミシンを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、刺繍枠をＸＹ方向に駆動するＸＹ駆動機構と、Ｘ方向に針振りする針振り機構とを備えた刺繍ミシンにおいて、針振り最大量を設定する手段と、Ｘ駆動モータの最大駆動量を設定する手段と、１針毎の針位置の変化量として格納された縫いデータを記憶する手段と、Ｘ駆動モータの最大駆動量と縫いデータのＸ方向の変化量を比較する手段と、その比較結果から、縫いデータのＸ方向の変化量が前記最大駆動量以下の場合は、Ｘ駆動モータだけを駆動し、同変化量が前記最大駆動量を越える場合には、Ｘ駆動モータと針振りモータとを同時駆動し、刺繍枠を最大駆動量で移動させると共に、不足分を針振り量で調整する制御手段を備えた構成とすることにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
【作用】
本発明においては、一つの縫い目を形成する時に刺繍枠のＸ方向の駆動と同方向の針振り動作とを同時駆動させると共に、刺繍枠の駆動量と針振り量とを調整できるようにしたので、刺繍縫いする際のＸ方向の移動量（縫いデータの変化量）を、Ｘ駆動モータと針振りモータとに分担させることが可能となり、Ｘ駆動モータの性能を上げることなく刺繍縫いのミシンスピードを向上することが可能となる。
【０００９】
又、本発明においては、刺繍縫いの際の移動量が刺繍枠の駆動で足りる場合には、Ｘ駆動モータのみで縫製を行い、足りない分を針振りで補うことが可能となる。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る一実施例の刺繍ミシンの概観を示す斜視図、図２はこの刺繍ミシンが有する針振り機構の概略構成を示す説明図、図３は、この刺繍ミシンが有する機能部の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
本実施例の刺繍ミシンは、本体１０に刺繍装置１２が取り付けられ、該刺繍装置１２には布１４を挾持して固定するための刺繍枠１６が設けられている。この刺繍枠１６は、刺繍装置１２に内蔵されているＸＹテーブル駆動機構により、Ｘ方向（図中左右方向）とＹ方向に移動されるようになっている。
【００１３】
一方、針１８は、後述するメインモータによりプーリ２０に連結されている主軸が回転すると上下動し、布押え１８Ａで押え付けた布１４に針１８を落して縫い目を形成した後、上昇する。この上昇時に刺繍枠１６がＸＹそれぞれの方向に移動する。この動作を順次繰り返すことにより刺繍縫いが行われるようになっている。
【００１４】
又、上記針１８は、図２に示す針振り機構により、Ｘ方向に往復運動する針振り動作をするようになっている。即ち、針１８は上記主軸の回転に従って上下動する針棒２２の下端に取り付けられ、該針棒２２は揺動台２４に支持され、且つ該揺動台２４には、針振りモータ２６で往復回転するギヤ２６Ａに噛合した扇形ギヤ２８により左右方向に移動する針棒揺動アーム３０からなるリンク機構が連結されており、該針棒揺動アーム３０の左右方向の往復運動に連動する上記揺動台２４により上記針１８は左右方向に振幅動作するようになっている。
【００１５】
又、前記刺繍ミシンには、縫いデータ（刺繍データ）等を外部メモリ３２で入力できるようになっており、入力される種々の情報を表示するための表示装置３４と、希望する刺繍を指示したりするためのタッチパネルからなるキーマトリックス３６とが設けられている。
【００１６】
更に、上記ミシンには、図３に示す制御装置３８が内蔵され、該制御装置３８により、前記外部メモリ３２から入力される縫いデータ等を、キーマトリックス３６で指示することにより表示装置３４に表示させると共に、前記針棒２２を上下動させる主軸の回転角（プーリ２０の回転角）から針１８の上下方向の位置を検出するための主軸センサ４０から入力される検出信号と、上記外部メモリ３２から入力されるデータに基づいて、主軸を回転させるメインモータ４２や、針振り動作させるための前記針振りモータ２６を駆動制御するようになっている。
【００１７】
上記制御装置３８では、刺繍枠１６をＸ方向に駆動するＸ駆動モータの最大駆動量Ｐmax と、針１８をＸ方向に振る針振りモータ２６の最大駆動量Ｎとを設定しておき、外部メモリ３２から読み出した縫いデータのＸ方向の縫い長さ（変化量）ΔＸが、Ｐmax を越えていないときにはＸ駆動モータのみで刺繍枠１６を移動させ、Ｐmax を越えているときには、越えた分を針振りモータ２６で補うようにして縫製を制御するようになっている。
【００１８】
これを詳述すると、Ｐmax はＸ駆動モータのモータ機種によって性能も異なるので、例えばディップスイッチで設定することにより変更可能とされている。
【００１９】
外部メモリ３２には、１針毎の縫いデータが１針前の針位置からの変化量（ΔＸ，ΔＹ）として格納されており、この各変化量は図４に示すように＋と−の方向を持っている。入力された変化量ΔＸがＰmax 以下の場合は、Ｘ駆動モータのみで対応し、Ｐmax を越えている場合には、次の針振り動作を同時に行う。
【００２０】
針振り動作時の針１８は、図５に示すようにＡの位置を針振り量０でＣの位置が最大針振り量Ｎとすると、Ａ−Ｃの間（０〜Ｎ）を一定の分解能で制限される任意の位置に針１８を移動できるようになっており、針１８がＡ位置からＢ位置まで移動量n だけ移動したとすれば、この位置からは更に右方向へ移動量（Ｎ−n ）だけ針振りできることになる。
【００２１】
次に本実施例の作用を、図６、図７のフローチャートに従って説明する。
【００２２】
まず、ステップ１１０で、（１）ディップスイッチを読み込みＸ駆動モータの最大駆動量Ｐmax を設定し、（２）針棒位置n ＝０を入力し、（３）針振りモータの最大駆動量Ｎを設定する、イニシャライズを行う。上記（１）のＸモータの最大駆動量Ｐmax は、ディップスイッチの値で０、１、２、３のときに、Ｘ駆動モータの上限パルス数をそれぞれＰm0、Ｐm1、Ｐm2、Ｐm3のように設定できるようになっている。
【００２３】
次いで、キーマトリックス３６により刺繍模様を選択し、外部メモリ３２からその模様の表示データを読み出し、表示装置３４に表示する。
【００２４】
選択した模様を表示装置３４で確認した後、キーマトリックス３６の（スタート／ストップ）スイッチをＯＮにして制御装置３８によりメインモータ４２を駆動させ、ミシンの針棒２２を上下動させて縫製を開始すると共に、外部メモリ３２に格納されている刺繍模様の縫いデータ（１針毎のＸ、Ｙ方向の移動量）を読み出し（ステップ１１２）、該縫いデータに基づいて刺繍枠１６をＸＹそれぞれの方向に駆動し、必要に応じて針振り動作を行って１針ずつ刺繍縫いを行う（ステップ１１４）。
【００２５】
本実施例においては、上記ステップ１１４のＸ駆動モータと針振りモータの駆動時に、図７のフローチャートに従って、その駆動量の分配を以下のように行う。
【００２６】
上記ステップ１１２で読み出したＸ方向の縫いデータ（変化量）ΔＸがＸ駆動モータの最大駆動量Ｐmaxを越えているか否かを判定する（ステップ２１０）。超えていなければΔＸ（縫目方向）が右方向か左方向を判定し、Ｘ駆動モータのみを右又は左方向へΔＸだけ駆動し、刺繍枠１６を移動する（ステップ２１２〜２１６）。
【００２７】
前記ステップ２１０でＰmaxを越えていた場合には、越えている長さlを計算し（ステップ２１８）、次いでΔＸの極性（＋−）を検出して縫目方向が右方向か左方向かを判定する（ステップ２２０）。ここで、右方向の縫目であれば、上記ステップ２１８でΔＸからＸ駆動モータの最大移動量Ｐmaxを差し引いて求めた値l（＝｜ΔＸ｜−Ｐmax）と、その時点の針振り量（Ｎ−n）を比較し（ステップ２２２）、l≦（Ｎ−n）であれば針振りモータを右方向へlだけ駆動して針位置をn＝n＋lとし（ステップ２２４、２２６）、同時にＸ駆動モータをＰmax駆動する（ステップ２２８）。
【００２８】
前記ステップ２２２でl＞（Ｎ−n）の場合は針上げ位置でミシンモータを停止し（ステップ２３０）、針位置を針振モータによりＡの位置（０）に戻し（ステップ２３２）、Ｘ駆動モータのみで｜ΔＸ｜＋nだけ刺繍枠を左方向へ移動し（ステップ２３４）、針位置をn＝０とする（ステップ２３６）。
【００２９】
一方、前記ステップ２２０でΔＸの極性が左方向であれば、l≦nであるか否かを判定し（ステップ２３８）、ＹＥＳであれば針振りモータをlだけ左方向へ駆動して針位置をn＝n−lとし（ステップ２４０、２４２）、同時にＸ駆動モータで刺繍枠を右へＰmax分駆動する（ステップ２４４）。逆に、前記ステップ２３８でＮＯなら、前記ステップ２３０〜２３６と同様の手順で、Ｘ駆動モータのみで｜ΔＸ｜−nだけ刺繍枠１６を右方向へ移動する（ステップ２４６〜２５２）。
【００３０】
上記ステップ２３４及び２５０においてＸ駆動モータを駆動する方法について更に詳述すると、上記ステップ２３２及び２４８では、針位置はn→０の位置、即ち、左方向へn移動することから、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ｘ駆動モータはΔＸ（縫目）が右方向であれば、ステップ２３４で｜ΔＸ｜＋nの駆動量を、ΔＸ（縫目）が左方向であればステップ２５０で｜ΔＸ｜−nの駆動量をそれぞれ駆動する。ここで言う右方向、左方向は、縫い目方向を意味し、刺繍枠１６の動きとは逆の関係にある。
【００３１】
以上詳述した本実施例によれば、Ｘ方向の模様形成を、Ｘ駆動モータと針振りモータとを同時に駆動して行うようにしたので、ミシンスピードの高速化が可能となり、縫製時間を短縮することができる。従って、Ｘ駆動モータの性能を上げることなく、ミシンスピートを高速化できるため、この高速化実現のためのコストアップを低減することができる。
【００３２】
又、本実施例によれば、ミシンスピードを従来と同程度とする場合には、縫い目を大きく形成することが可能となる。
【００３３】
又、本実施例は、特にＹ方向の移動量が少ないジグザク模様を縫う場合に有効に適用できる。
【００３４】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、刺繍ミシンにおいて、Ｘ駆動モータの性能を上げることなく、ミシンスピードを向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の刺繍ミシンの概観を示す斜視図
【図２】上記ミシンが備えている針振り機構を示す説明図
【図３】上記ミシンが備えている機能部を示すブロック図
【図４】１針毎の縫いデータの変化量の方向を示す説明図
【図５】針振り位置を説明するための説明図
【図６】刺繍縫い動作を示すフローチャート
【図７】Ｘ駆動モータと針振りモータの駆動制御の手順を示すフローチャート
【図８】変化量が最大駆動量を超え且つ針振り可能量を超えている場合にＸ駆動モータで移動する針位置を示す説明図
【符号の説明】
１０…本体
１２…刺繍装置
１４…布
１６…刺繍枠
１８…針
２０…プーリ
２２…針棒
２４…揺動台
２６…針振りモータ
２８…扇形ギヤ
３０…針棒揺動アーム
３２…外部メモリ
３４…表示装置
３６…キーマトリックス
３８…制御装置
４０…主軸センサ
４２…メインモータ
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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