JPS5813200B2 - 環縫いミシンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ペダルの操作に関連して駆動、停止し針と
上糸捕捉体（ルーパー）との協働により環縫目を形成す
るミシンにおいて、針板下方に配置し針が上位置に停止
するときルーパーと布との間に連なる上糸または上下糸
を捕捉し切断位置に移動して切断する糸切り手段を作動
するだめの環縫いミシンの制御装置に関するものである
。

従来、単糸環の縫目を形成するミシン、二重環の縫目を
形成するミシン、あるいは平行する二本の針により形成
する二重環縫目線の間にわたり糸を配して飾り縫を形成
するミシン等のいわゆる環縫いミシンにおいて、上記し
たような糸切り手段を作動させる場合次のような欠点を
生じた。

即ち、たとえば特公昭４５−１５７０８号公報に記載さ
れている二重環ミシンに設けたもののように、針が上位
置に停止されたときルーパーが捕捉した上糸ループ及び
ルーパーの下糸との布に連なる側を可動刃のフック部が
捕捉して移動し、切析位置に待期する固定刃との協働に
より捕捉した縫糸を切断するのであるが、この種の糸切
り手段においては、フック部がルーパーと布に連なる縫
糸のみを捕捉するためには縫糸に適度の張力がなければ
ならない。

即ち上糸ループがルーパーに捕捉され、針とルーパーに
連なる上糸と、ルーパーと布とに連なる上下糸とが互い
に接近しないように分けるために張力を付与し、ルーパ
ーと布とに連なる上下糸のみが移動刃のフック部の移動
通路上に位置しなければならないのであるが、布上に針
が落ちて縫目を形成するときには、繰り出された上下糸
が繰り出された長さだけ縫目結節後に布とともに移送さ
れるとともに天秤によって引き上げられるので、次の縫
目結節時にルーパーに捕捉された上糸及び下糸は適度の
張力が得られ、布に連なる上下糸と針に連なる上糸とが
確実に分けられるが、布後端が針落ち位置から布送り方
向先方へ移動して布後端から布外に引き続き縫目を結節
する、いわゆる空環を形成するときには、縫糸のみが押
え足と送り歯によって挾まれて移動するのでその挾持力
が不規則且つ不十分となり、従ってその送り量が繰り出
された上下糸の長さに対して短かくなって繰り出された
上下糸を引き上げるには不十分となり、その不十分な長
さだけたるみとなってその後の縫目結節時にルーパーに
捕捉された上糸ループ及び下糸は適度の張力が得られな
い。

このために針からルーパーに連なる上糸が移動刃のフッ
ク部の移動経路内に入りこみ布に連なる上下糸とともに
フックにより捕捉されて切断されたり、ルーパーと布に
連なる上下糸がフックの移動経路外にはずれてフックに
より捕捉できず切断不能となり、前者の場合は、針の糸
孔から突出する上糸切断端が短かくなるために、次の縫
い始めの針下降時に上糸が針の糸孔から抜け落ちて縫目
が結節できずに布に不本意な針落ち跡を残したり、ミシ
ンを停止し針の糸孔に糸を通し直す煩雑な作業を要し、
後者の場合は、作業者が手により布に連なる上下糸を切
断する面倒な作業を要するとともに、このために布から
突出する縫糸の切断端の長さが不揃いとなったり次の縫
目形成時に布から突出する縫糸始端が長くなり、従って
作業能率及び商品の品質を著しく低下する欠点を生じた
。

このため作業者は、布後端が針落ち位置を通過する前で
しかも後端まで縫目を形成させてミシンを停止しなけれ
ばならないので、作業に高度の技術を要するとともに、
技術未熟者はミシンの速度を落としてペダル操作に注意
を払わねばならないので作業能率を著しく低下する欠点
を生じたり、布後端まで縫い終らずに糸切り手段を作動
させてしまい縫目長さが一定とならず、商品が不揃いと
なって品質を低下する欠点を生じた。

この発明は、上記した従来のものの欠点を除去すること
を目的とする。

この発明の実施例を一本針の二重環縫いミシンにおいて
説明すると、ミシン頭部１には、針２及び押え足３を配
置し、ミシンベッド５の針板６下方には上下ルーパー７
，８及びたとえば特公昭４５−１５７０８号公報に記載
された糸切り手段（第３図）が配置してある。

糸切り手段は後述する電磁石Ｍｇの作用時に移動刃９が
軸１０を中心に揺動し、その復動時にルーパー８に捕捉
された針糸ループ（図示しない）とルーパー８のルーパ
ー糸（図示しない）との布に連なる側を先端フック部９
ａにおいて捕捉し、待期する固定刃１１との協働により
切断する。

上記したミシン縫合部に対し布送り方向手前には布端を
検知するように布経路を挾んで上下に対向する発光体１
２及び受光体１３とによる布検知手段を配置する。

次に電気回路について説明する。

布検知手段の受光体１３は発光体１２の光を受光すると
き、即ち布が介在しないときにＨレベル出力（以後Ｈ出
力）の信号を発生し、光を受光しないとき、即ち布が介
在するときにはＬレベル出力（以後Ｌ出力とする）の信
号を発生する。

ミシン主軸１４には針２の上下位置に対応した主軸の回
転角を各別に検知してそれぞれＨ出力の位置信号を発生
する針位置検知手段１５ａ，１５ｂが配置してある。

ペダル１６の前後操作位置にはそれぞれの操作時にＬ出
力の操作信号を発生する前踏みスイッチ１７及び後踏み
スイッチ１８とを設ける。

Ｇはナンドゲート、Ｉはインバータ、Ｆはフリップフロ
ップ、Ｏ，Ｓはワンショットマルチである。

入力Ａ１は電源投入時から前踏みスイッチ１７の最初の
操作信号発生までの間Ｌ出力となり、入力Ａ２はミシン
主軸１４が停止状態のときＬ出力となり、入力Ａ３は糸
切り手段の移動刃９が復帰して糸切りが完了したときＬ
出力が発生する。

Ｄはデイレイ回路であり、受光体１３からのＨ信号が５
ｍｓｅｃ以上のとき導通するチャタリング防止の役目を
し、Ｅ１〜Ｅ３は積分回路であり、入力の立ち上がり信
号をとらえて瞬時的なＬ出力を発生する。

Ｓ，ＣはミシンモータＭ及び糸切り電磁石Ｍｇを制御す
るマイクロコンピュータによる駆動制御回路であり、常
にはペダル１６の前踏み操作量に対応した速度でモータ
Ｍを駆動するとともにパダルの解放操作によりモータＭ
を低速駆動して下位置信号の発生に関連して針下位置に
停止し、ペダルの後踏み操作によりモータＭを低速駆動
して上位置信号の発生に関連して針上位置に停止し且つ
同時に糸切り電磁石Ｍｇを作用させる。

即ち、入力Ｂ３がＬレベルとなる間、モータＭの駆動速
度を所定の中速度たとえば２０００ｒ・ｐ・ｍを上限と
した範囲内においてペダル１６の前踏み操作量に対応し
た速度に設定し、入力Ｂ４がＬレベルになる間、即停止
が可能な所定の低速度、たとえば２００ｒ．ｐ．ｍを上
限とした範囲内においてペダルの前踏み量に対応した速
度に設定し、入力Ｂ５がＬレベルとなるとき、高速範囲
内においてペダルの前踏み量に対応した速度に設定し、
入力Ｂ５がＬ→＋Ｈレベルとなるとき、所定低速に減速
した後に入力Ｂ２に下位置信号が入力するのに関連して
針下位置に停止し、また入力Ｂ６がＬレベルになるとき
、所定低速で駆動し入力Ｂ１に次の上位置信号が入力す
るのに関連して針上位置に．停止するとともに電磁石Ｍ
ｇを付勢する。

ＣＴ１は針数カウント回路であり、受光体１３がＨ出力
になるときに作用して下位置信号（即ち針数）を計数し
、針数Ｃ１を計数するとき出力Ｃ１にＨ出力を発生し、
その針数Ｃ１よりは多い針数Ｃ２を計数するとき出力Ｃ
２にＬ出力を発生し、計数した針数Ｃ１＋Ｃ２は布後端
が布検知手段の検知位置から針落ち位置へ移動するのに
要する針数であり、針数Ｃ１はモータＭが中速から低速
に減速可能とする針数である。

ＣＴ２は布端カウント回路であり、受光体１３が布後端
を検知する回数を計数し、所定数を計数するとき出力Ｃ
３にＬ信号を発生する。

なおカウント回路ＣＴ１，ＣＴ２の出力発生する計数値
は外部から調節可能とする。

Ｓ１〜Ｓ３は手動スイッチであり、スイッチＳ１はワン
ショットマルチＯ，ＳのＱ出力によるフリツプＦ１のリ
セットを可能または不能に選択し、スイッチＳ２は布端
検知による糸切りを有効または無効に選択し、Ｓ３は布
端カウント回路ＣＴ２を有効または無効にする。

この発明は以上のような構成であり、電源投入により入
力Ａ１にはＬ信号が発生してゲートＧ１Ｇ２，Ｇ３，Ｇ
４，Ｇ５をＨ出力とし、フリツプフロツプＦ１，Ｆ２，
Ｆ３はインバータＩ１，Ｉ２Ｉ３を介してリセット端子
ＲにＬ信号を入力してリセットされ、Ｆ１はＱ端子をＨ
出力、Ｆ２，Ｆ３はＱ端子をＬ出力，Ｑ端子をＨ出力と
し、Ｆ４はＦ３のＱ出力によって生じるＥ２の瞬時Ｌ出
力によってセットされまたカウント回路ＣＴ１，ＣＴ２
もリセット端子ＲにＨ信号を入力してリセット状態とな
る。

今、スイッチＳ２を閉路とし、スイッチＳ１，Ｓ３を開
路として布端カウント回路ＣＴ２を無効にするとともに
、針数カウント回路ＣＴ１の出力Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ
所定値、即ち布検知手段の検知位置から針落ち位置に布
後端が移動可能とする針数Ｃ１＋Ｃ２、中速から低速に
減速可能とする針数Ｃ１、たとえばＣ１は２針、Ｃ２は
５針に設定する。

ペダル１６を前踏み操作すると前踏みスイッチ１７から
操作信号が発生し、入力Ａ１がＨ出力になるとともにイ
ンバータ１７を介してゲートＧ１２がＬ出力となってモ
ータＭはその前踏み量に対応した速度で駆動され、布に
縫目を形成し、ベダル１６解放によりゲートＧ１２はＨ
出力となって低速に減速した後に下位置信号発生に関連
して針下位置に停止する。

再びペダル１６を前踏み操作すれば同様にしてミシンは
１駆動し、ペダル解放位置から後踏み操作すれば後踏み
スイッチ１８から操作信号が発生し、インバータＩ７，
Ｉ８を介してゲートＧ１１をＨ出力とし、Ｉ５を介して
制御回路ＳＣのＢ６入力をＬレベルにし、モータＭを低
速駆動して針を上昇し上位置信号発生に関連して針上位
置に停止するとともに電磁石Ｍｇを作用して糸切り手段
を作動させる。

ペダル１６を前踏み操作した高速駆動状態において、布
後端が布検知手段を通過すると受光体１３が受光状態と
なってＨ出力を発生し、ゲートＧ６は入力Ａ１，Ａ２の
Ｈ出力によってＬ出力であり、ゲートＧ７にはフリツプ
フロツプＦ１のＱ端子、インバータＩ４を介するＧ６、
受光体１３のそれぞれのＨ出力を入力してＬ出力となり
、フリツプフロツプＦ１，Ｆ２はセットされる。

Ｆ２のＱ端子のＨ出力によりトランジスタＴｒ１が導通
して制御回路ＳＣのＢ３入力はＬレベルとなり、モータ
Ｍは中速範囲内に減速され、またＦ２のＱ端子のＬ出力
によりゲートＧ８がＨ出力となり、ゲートＧ９を下位置
信号によりＬ出力となりうる状態にし、Ｇ９のＬ出力を
針数カウンタ回路ＣＴ１は計数する。

回路ＣＴ１が５針を計数するとき、出力Ｃ２からＬ出力
が発生してゲートＧ２をＨ出力とし、これによりＩ２を
介してフリツプフロップＦ２をリセットし、Ｑ端子のＨ
出力により積分回路Ｅ１が瞬時Ｌを発生し、ゲートＧ３
が瞬時Ｈとなって回路ＣＴ１をリセットするとともにフ
リツプフロツプＦ３がセットされ、そのＱ端子のＬ出力
によりゲートＧ８はＨ出力を維持され、引き続き回路Ｃ
Ｔ１を計数状態とし、Ｑ端子のＨ出力によりトランジス
タＴｒ２は導通して制御回路ＳＣのＢ４入力はＬレベル
となり、モータＭは低速範囲内に減速する。

カウンタ回路ＣＴ１は新たに下位置信号を計数し、２針
を計数するとき、即ち布後端に針２が落下したとき、出
力Ｃ１にＨ出力を生じ、ゲートＧ１０がＬ出力になって
ゲートＧ４をＨ出力とし、Ｉ３を介してフリツプフロツ
プＦ３をリセットし、Ｑ端子のＬ出力によりトランジス
タＴｒ２が不導通となるとともに、Ｑ端子のＨ出力によ
りゲートＧ８がＬ出力となってゲートＧ９をＨ出力に保
持し、カウンタ回路ＣＴ１は計数しなくなるとともに、
積分回路Ｅ２は瞬時Ｌ出力を発生してフリツプフロツプ
Ｆ４をセットする。

そのＱ端子のＬ出力によってゲートＧ１１をＨ出力とし
、Ｉ５を介して制御回路ＳＣのＢ６入力をＬレベルとし
、モータＭを低速駆動して針を上昇させ上位置信号発生
に関連して停止するとともに電磁石Ｍｇを作用する。

回路ＣＴ１が計数する間にペダル１６を解放操作すると
、ゲートＧ１２はＨ出力となってミシンを針下位置に停
止し、またペダル１６を後踏み操作するとＧ１１がＨ出
力となって直ちに糸切りが成される。

糸切りが完了すると入力Ａ３にＬ信号が発生し、ゲート
Ｇ１〜Ｇ４をＨ出力としてフリツプフロツプＦ１〜Ｆ３
及びカウンタ回路ＣＴ１はリセットされる。

次にスイッチＳ１，Ｓ３を閉路、スイッチＳ２を開路と
し、布端カウント回路ＣＴ２を４に設定する。

縫製開始後、最初の布後端が検知され針数カウンタ回路
ＣＴ１のＣ１出力からＨ出力が発生してフリツプフロツ
プＦ４がセットされるまでは前記と同様の動作を行なう
が、スイッチＳ２が開いているためにゲートＧ１１はＨ
出力とはならず電磁石Ｍｇは作用しない。

フリツプフロップＦ４のＱ端子のＬ出力によってワンシ
ョットＯＳが設定時間の間Ｌ出力を生じ、ゲートＧ１を
ＨレベルにしてＦ１をリセットするとともにゲートＧ３
をＨ出力にして回路ＣＴ１をリセットし、ゲートＧ１２
をＨ出力にして制御回路ＳＣはペダル１６の前踏み操作
に関らず下位置信号の発生に関連して針下位置に停止す
る。

また微分回路Ｅ２の瞬時Ｌ出力を布端カウンタ回路ＣＴ
２が計数する。

布検知手段が３回布後端を検知するまで、即ち布端カウ
ント回路ＣＴ２が３を計数するまでは上記と同様の動作
を繰り返し、布後端を４回検出するとき、即ちカウント
回路ＣＴ２が４を計数するときには出力Ｃ３からＬ出力
が発生し、ゲートＧ１１はＨ出力となってＩ５を介して
制御回路ＳＣのＢ６入力をＬレベルとし、上記したよう
に針上位置に上昇して停止するとともに電磁石Ｍｇを作
用して糸切り手段を作動する。

従ってたとえばハンカチのような四辺形の布の四縁に縫
目を形成するときには、三辺の縫目形成完了時は糸切り
を行なわずに布後端で針下位置に停止し、最後の一辺の
縫目形成完了時に針上位置に停止して糸切りを行なうこ
とができる。

なお、本実施例においては、布後端が針落ち位置に達し
たときミシンを停止して糸切り動作するようにしたが、
糸切り動作が確実に行なえる範囲内における布後端に近
接する位置に停止して糸切り動作するようにしてもよい
。

また、本実施例においては、布後端検知後に針数を計数
するカウント回路を設け所定針数時にミシンを停止し糸
切り動作するものを示したが、布後端検知時に作用し布
後端が縫合部へ移動するのに要する時間を設定するタイ
マー回路を設け、時間により制御するようにしてもよい
。

また、本実施例において一本針の二重環ミシンにおいて
説明したが、単糸環縫いミシン複数針の飾り縫いミシン
のように他の環縫いミシンにおいて実施してもよい。

以上のようにこの発明によれば、ミシン縫合部に対し布
送り方向手前に離隔する所定位置を布後端が通過するの
を検知手段が検知するのに関連して、布後端が検知位置
から縫合部まで移動するのに要する針数（縫目数）また
は時間を設定した設定回路ＣＴ１が設定針数または時間
経過後に信号を発生するのに関連してペダルの前踏み操
作に関らず定位置停止手段を作動し、ミシンを針上位置
に停止するとともに糸切り手段を作動するようにしたこ
とにより、針落ち位置に布が位置するときに針が上位置
に停止し、且つそれによりルーパーに捕捉された上糸及
び下糸とに常に適度の張力を付与した状態で糸切り手段
が作動できるので、糸切り手段はルーパーと布とに連な
る上下糸のみを捕捉できるから、上下糸を常に確実に作
業者の手を煩わさずに切断できるとともに、作業者はミ
シンを布後端が針落ち位置を通過する前に止めるために
ペダル操作に注意を払う必要がなくなり、且つ針の糸孔
に糸を通し直す煩雑な作業を不要となるから、作業能率
を著しく向上する効果が得られ、また布の前後端から突
出する糸の長さが常に一定になり且つ布後端まで常に確
実に縫目形成ができるから、商品の品質を著しく向上す
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の飾り縫いミシンの部分断面正面図、
第２図は斜視図、第３図は糸切り手段の斜視図、第４図
は電気回路図、第５図は駆動制御回路ＳＣの簡単なブロ
ック図である。 図において、１５は針位置検知手段、１２，１３は布検
知手段、１６はぺダル、９，１１は糸切り手段、Ｍｇは
作動手段、ＣＴ１は設定回路、Ｆ３，Ｆ４，Ｇ１１は制
御回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 針の上位置に対応するミシン主軸の所定回転角を検
   知し上位置信号を発生する針位置検知手段１５と、作動
   によりミシンを所定速度で駆動し上位置信号に関連して
   ミシンを定位置に停止するように不作動となる定位置停
   止手段と、ミシン縫合部に対し布送り方向手前に離隔す
   る位置において布後端の通過を検知して検知信号を発生
   する布検知手段１２，１３と、一方向操作によりその操
   作量に対応した速度でミシンを駆動し復帰操作によりミ
   シンを停止するようにミシン駆動装置に関連したペダル
   １６と、針板下方に配置し待期位置から作用位置への移
   動により上糸捕捉体と布とに連なる縫糸を捕捉してから
   切断する糸切り手段９，１１と、作動信号により作用し
   糸切り手段を待期位置より作用位置へ移動するように糸
   切り手段に連結した作動手段Ｍｇと、検知信号の発生に
   関連して作用し縫目が布後端またはそれより手前の近接
   点まで形成されたとき作用信号を発生する設定回路ＣＴ
   １と、作用信号の発生に関連してペダルの一方向操作に
   関らず定位置停止手段を作動するとともに作動信号を発
   生する制御回路Ｆ３，Ｆ４，Ｇ１１とを備えた環縫いミ
   シンの制御装置。