专利名称：缝纫机的供线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缝纫机的供线装置，尤其是涉及以下构成的缝纫机的供线装置例如用于在平缝(曲折缝)缝纫机中向上下左右进行合成运动的缝针供给针线(称为面线)、或在包缝机中分别向上下运动的缝针及上下弯针供给针线及上下弯针线等，设置在从线筒等供线部至包含针、弯针在内的可动缝制构件的供线路径中，跟随缝制动作依次将线送出、供给。
背景技术：
作为这种缝纫机的供线装置，以往一般都知道为了在线的种类改变时或缝制速度变更时不会产生线的拉出量过剩或不足，而在供线路径途中设置例如夹线器、一对滚柱、张紧轮等可调整线的夹压力进而调整线的拉出阻力的调压机构，缝制开始前，作业者根据线的种类和供线速度等使用该调压机构预先调整(设定)好线的夹压力(以下称为调压力)。
然而，在设置有上述调压机构的以往一般性的供线装置中，随着缝制的开始不仅每次需要根据所使用的线的种类来进行麻烦的调压力调整作业，而且特别是在使用具有伸缩性的线时，线的拉出量随着缝纫机的高低速变化会产生很大变化，因此难以精确地适应缝纫机的速度变化，线的拉出量不稳定。并且，当缝纫机旋转速度急剧变化而随之使送布量大幅度增减时，从所述调压机构的响应性来看，线的送出量难以充分适应送布量的增减，难以避免线的送出量过度或不足，存在缝制状态不稳定的问题。
除使用了上述这种调压机构的以往一般性的供线装置外，例如，如日本特许公开公报的特开2000-202179号公报所示，还提出了一种设置旋转式拉线机构的技术，该旋转式拉线机构构成为在与针的上下运动、上下弯针的进退运动同步连动地进行旋转的电动机上设置皮带轮，通过正反转驱动该电动机，将卷装在皮带轮上的面线及弯针线拉出或引回(拉回)。
另外，例如，如日本特许公开公报的特开平11-322195号公报所示，还提出一种技术在不是缝纫机、而是编织机、织袜机或筒子绕线器等纤维机械中，同时设置有线的张力检测构件和线的速度检测构件，为了使线的张力及线的速度双方维持一定，通过控制驱动皮带轮的转速来对供给纤维机械的线的供给速度进行自动控制。
然而，在上述特开2000-202179号公报等中提出的以往的旋转式供线装置中，由于是通过拉线机构的正反转来交替反复地进行线的拉出和引回、即所谓的间歇送线的，因此相对缝纫机的高速旋转的适应性差。特别是在因高速旋转区域内的急剧旋转速度变化而发生了送布量大幅度增减变化时，不能使线的送出量稳定化。并且，因线的拉出和引回动作交替反复，故从线筒等供线部至包含针、弯针在内的可动缝制构件之间的线容易发生大幅摆动，又由于该摆动频繁，故线相互间容易出现绞合或被勾住的现象，其结果是存在缝制状态本身极有可能不稳定的问题。
另外，在上述特开平11-322195号公报等中提出的编织机等纤维机械的供线装置中，通过基于线的张力和速度的检测来控制驱动皮带轮的转速，从而向机械(编织机)供线，但在将这种供线装置用在缝纫机上时，由于需要进行与间歇驱动对应的复杂的旋转控制，例如像根据跟随缝纫机旋转的针的上下运动和弯针的进退动作所引起的线的收紧状态和收紧缓和状态时检测的线张力、即收紧时将线拉出、收紧缓和时停止或减慢线的拉出而使驱动皮带轮加速旋转、停止或减慢旋转那样的场合，与编织机等所供给的线张力变化少的情况是不一样的，因供线装置所要求的功能不同，结果是不能适应缝纫机的高速旋转，存在难以避免缝制状态不稳定的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种缝纫机的供线装置，通过使用该供线装置，与线的种类无关，而且即使在因缝纫机在高速旋转区域内的急剧旋转速度变化而使送布量发生了大幅度增减变化时，也能始终稳定地定量供给每一运针的线迹形成所需的单位量的线，并能实现缝制状态的稳定化。
为了实现上述目的，本发明的缝纫机的供线装置，设置在从供线部至包含针在内的可动缝制构件的供线路径途中，其特征在于，包括周部至少卷绕有一圈以上的线、并可将线向供线路径的下游侧送出的旋转体；驱动该旋转体使其与缝纫机主轴同步地朝一方向连续旋转的电动机；设定每一运针的线迹形成所需的单位送线量的送线量设定构件；以及自动控制所述电动机的旋转量、以在每一运针的线迹形成时将所述设定构件设定的单位送线量的线送出的控制构件。
采用具有上述特征构成的本发明，只需缝制前在送线量设定构件中预先初始设定好每一运针的线迹形成所需的单位送线量，即可通过朝一方向连续旋转的旋转体，与线的种类及有无伸缩性无关，而且即使因缝纫机急剧的旋转速度变化而使送布量发生了增减变化也能充分对应，能始终可靠且稳定地将设定单位量的线送出。
并且，因线的送出动作不是间歇性而是连续进行的，故从线筒等供线部至包含针、弯针在内的可动缝制构件之间的线摆动也非常小，不会发生线相互间绞合或被勾住的现象，故能使缝制状态本身稳定化。在此基础上，通过对所述设定构件设定的单位送线量与运针数进行运算，就可正确地得知线的总消耗量，能可靠地掌握补给线的时期等进行线的管理。
另外，在进行缝制前的设定时，通过将对布料进行了通常缝制后的空线环缝时的线送出量设定成比通常缝制时的送线量少，可节省空线环缝时线使用的浪费，能尽量节省整体的线消耗量，并且，完全没有必要在供线路径中设置调整线送出阻力的调压机构等，可获得实现构成简单化以及使麻烦的作业省力化的效果。
在本发明的缝纫机的供线装置中，由于初始设定了单位送线量，根据这一初始设定来控制所述旋转体驱动用电动机的旋转量，从而与线的张力变化及布料有无台阶部无关，能使线的送出量精确且稳定化，因此，不需要在供线路径中设置线张力的检测构件及布料台阶部检测构件，但如权利要求2所述，最好是在所述旋转体的供线路径下游侧设置线张力检测构件，根据该检测构件检测出的线张力大小，由所述控制构件来控制电动机旋转量的增减。
该场合，可根据缝纫机的转速降低时或缝纫机的转速增大时的线张力变化，将送线量相对初始设定值进行微调(增减)，由此，也能适应于缝纫机的高低速变化引起的缝制状态变化，可得到稳定的缝制状态。
另外，如权利要求6所述，在缝制部的送布方向跟前处设置检测布料上有无台阶部的布料台阶部检测构件，当该检测构件检测出有台阶部时，由所述控制构件对电动机的旋转量进行控制，使其比检测为无台阶部时增加，由此可进一步提高线的供给性能。
即，该场合，当布料上有台阶部时，尽管会发生1～2针的控制延迟，该延迟会引起临时性的线收紧，但能抑制断线的发生，不会对线迹形成造成不良影响。
其他效果从以下实施例的说明中可以明白。
图1是本发明实施例1的具有本发明供线装置的包缝机整体的概略立体图。
图2是作为主要部分的供线装置的放大立体图。
图3是该供线装置的主视图。
图4是该供线装置的侧视图。
图5是该供线装置的俯视图。
图6是该供线装置的控制方框构成图。
图7是本发明实施例2的具有本发明供线装置的曲折缝缝纫机整体的概略立体图。
图8是包含供线装置在内的主要部分的放大立体图。
具体实施例方式
图1是具有本发明供线装置的包缝机整体的概略立体图，该图中，1是缝纫机框架，在该缝纫机框架1的左侧下部配设安装有针板2的送布板3，且在缝纫机框架1左侧上部的缝纫机头部4上设置有与主轴7同步连动地进行上下往复运动的压脚5及两根针(可动缝制构件中的一个)6等。另外，在夹着所述针6的左右两侧位置上设置有可相对落针部自由前进、后退的上下一对弯针(可动缝制构件中的另一个)。另外，由于这些弯针及其作动机构是公知的，故省略图示及详细说明。
在所述缝纫机框架1的上部，在未图示的安装板等上并列固定着四个供线装置8，这些供线装置设置在从未图示的线筒等供线部至所述针6及上下弯针的供线路径中，分别供给两根针线NT和上弯针线ULT、下弯针线DLT。这四个供线装置8均由同一结构构成，具有前面开放的箱形装置本体9和安装成可开闭该前面开放部的盖板10，在该盖板10与装置本体9之间以及装置本体9的内部收纳有送线用主要部分(后述)。另外，图1中仅表示了供线装置8的装置本体9及盖板10。另外，图1中的30是缝纫机皮带轮。
所述各供线装置8如图2～图5所示地构成。即，在装置本体9的前面开放部配置有皮带轮状的旋转体13，可使从供线路径上游侧沿箭头x方向送来的所述线T(将针线NT、上弯针线ULT、下弯针线DLT统称为线T)通过固定在装置本体9上部的线导向器15、线导向轴16后在其周部上卷绕一圈以上、具体而言为了防止送出时发生滑移而卷绕3～5圈以上，然后经由固定在装置本体9下部的左、中、右的各线通道17～19向箭头y所示的供线路径下游侧送出。该皮带轮状的旋转体13在与所述主轴7同步连动的状态下直接与收纳保持在装置本体9内的步进电机14的输出旋转轴14a连接，可通过该步进电机14沿箭头z所示的一个方向连续驱动旋转。
在所述旋转体13的供线路径下游侧，在装置本体9的前面开放部正下位置作为线张力检测构件通过从装置本体9下部向前方延伸的安装台21安装着线张力传感器20。在所述线通道17～19中，中间的线通道18固接在所述线张力传感器20的下面。
图6是所述供线装置8的控制方框构成图，与所述旋转体13直接连接的步进电机14根据从控制部23输出的旋转控制信号通过驱动电路22进行驱动旋转控制。向所述控制部23中输入缝纫机旋转位置(角度)检测器24的检测信号、检测针板2上有无布料的布料有无传感器25的检测信号、以及由所述线张力传感器20检测后经由信号放大器26、AD转换器27的张力检测信号，并且，该控制部23连接着通过数值输入来设定每一运针的线迹形成所需的单位送线量的送线量设定器28，同时还连接着显示部29，该显示部29用于显示通过设定器28设定的单位送线量与运针数的运算而积算出的线的总消耗量。另外，该图6仅表示了一根线T的送出控制方面的方框构成，但在本实施例中，当然是四个电动机、四个驱动电路以及四个线张力传感器与一个控制部23连接。
下面说明如上构成的包缝机中的供线装置8的动作。
首先，缝制开始前，根据线的种类及布料种类等通过数值输入对针线NT、上下弯针线ULT、DLT这些各线T各自的每一运针的线迹形成所需的单位送线量作出初始设定。此时，将缝制部无布料状态的缝制开始及缝制结束的空线环缝时的送线量设定成比缝制部有布料状态的通常缝时少。在各线NT、ULT、DLT穿通针6及上下弯针时，将缝纫机电机的主开关(未图示)关闭，随后将步进电机14的旋转开关(未图示)关闭，用手转动旋转体13，送出所需量的线。
在结束上述送线量的初始设定后，将所述步进电机14的旋转开关返回成接通状态，启动缝纫机使其旋转，与主轴7的旋转同步地使针6上下往复运动，且使上下弯针进行前进、后退运动，同时将缝纫机旋转位置检测器24的检测信号及布料有无传感器25的检测信号输入控制部23，根据从该控制部23输出后向驱动电路22输入的旋转控制信号来驱动控制步进电机14旋转。
在该步进电机14的旋转控制下，旋转体13沿一方向z连续旋转，各线NT、ULT、DLT按照所述设定器28的初始设定，以每一运针的线迹形成所需的单位送线量向针6及弯针送出而进行通常缝制。由此，与各线NT、ULT、DLT的种类及有无伸缩性无关，而且即使因缝纫机急剧的旋转速度变化而使送布量发生了增减变化也能充分对应，能始终可靠且稳定地将设定单位量的线送出。并且，因线的送出不是间歇而是连续进行的，故从线筒等供线部至针6及上下弯针之间的线的摆动非常小，不会引起线相互之间的绞合或被勾住的现象，从而能使缝制状态本身稳定化。
在进行上述的通常缝制时，刚从所述旋转体13送出后的线张力始终受到线张力传感器20的检测，该检测信号经由信号放大器26、AD转换器27反馈给控制部23，对步进电机14、旋转体13的旋转量进行增减控制。这样，即使缝纫机的转速降低时或转速增大时，也能根据线张力的变化将送线量相对初始设定值作出微调(增减)，也能适应于缝纫机的高低速变化引起的每一运针的线使用量变化，可得到稳定的缝制状态。
另外，通过控制部23对所述设定器28设定的单位送线量与运针数进行运算，将该运算值显示在显示部29中，由此可正确地获知线的总消耗量，能可靠地掌握向供线部补给线的时期等进行线的管理。
在对所述设定器28进行初始设定时，通过预先将缝制部即针板2上无布料状态的缝制开始及缝制结束的空线环缝时的送线量设定成比通常缝时的送线量少，由此可节省空线环缝时的线浪费，能尽量节约整体缝制的线消耗量。
图7是本发明实施例2的具有本发明供线装置的曲折缝(平缝)缝纫机整体的概略立体图，图8是介绍该曲折缝缝纫机中的供线路径的构成的主要部分放大立体图。
该实施例2的曲折缝缝纫机，在缝纫机底板31上设置针板2，同时在缝纫机机壳32的大致中间部，在未图示的安装板等上固定着一个供线装置8，该供线装置8设置在从线筒等供线部至所述针6的供线路径中，使针线(面线)NT通过固定导线器33及挑线机构34后送出供给到所述针6。另外，因针板2下面没有设置电动机等的足够空间，故没有设置底线的供线装置。
所述挑线机构34包括固定于缝纫机机壳32前端部的形成凹状空间用的挑线杆保护装置35、固定在能与主轴7同步旋转地支承于该挑线杆保护装置35的凹状空间内的旋转圆板36上的挑线杆37、以及可开闭地设置在所述挑线杆保护装置35的前面开口部上的挑线杆护盖38。另外，因所述供线装置8的构成与上述实施例1已作说明的包缝机中的供线装置8的结构完全相同，故在相同的构件、部位上标记同一符号，省略其具体说明。并且，在实施例2中，与实施例1相同的构件、部位标记同一符号，也省略其说明。
对于上述实施例2所示的曲折缝缝纫机中的供线装置8，只有针线(面线)NT通过使旋转体13在步进电机14的旋转控制下朝一方向z连续旋转，根据设定器28中的初始设定，以每一运针的线迹形成所需的单位送线量向针6送出而进行通常缝制，与线NT的种类及有无伸缩性无关，而且即使因缝纫机急剧的旋转速度变化而使送布量发生了增减变化也能充分对应，能始终可靠且稳定地将设定单位量的线送出。因线的送出是连续进行的，故从线筒等供线部至针6之间的线的摆动非常小，不会引起线相互之间的绞合或被勾住的现象，能使缝制状态本身稳定化。即使缝纫机转速降低时或转速增大时，也能根据线张力的变化将线的送出量相对初始设定值作出微调(增减)，也能适应于缝纫机的高低速变化引起的每一运针的线使用量变化，能得到稳定的缝制状态，由此可获得与实施例1相同的效果。
另外，在本发明的实施例1、实施例2中，最好都在缝制部的送布方向跟前处设置检测有无布料台阶部的传感器(未图示)，当该传感器检测出有台阶部时，所述控制部23对步进电机14的旋转量进行控制，使其比无台阶部时增加。该场合会发生1～2针的控制延迟，尽管该延迟会引起临时性的线收紧，但能可靠地抑制断线的发生，不会对线迹形成造成不良影响，能形成更加良好的线迹。
另外，本发明中，由于夹线器、一对滚柱、张紧轮等可调整线的夹压力进而调整线的拉出阻力的调压机构不再是必需的，因此，上述各实施例对未设置调压机构的情况进行了说明，但为了将线张力维持一定或基本一定也可设置调压机构。但是，在缝制途中等不需要使用该调压机构来调整调压力。
另外，作为本发明的供线装置8中的步进电机14，也可使用任何形式的电动机，但通过使用步进电机，特别是在初始设定好的单位送线量时时刻刻会有变化的那种场合，能获得响应性出色的控制，能进行更加良好的缝制。
另外，本发明的供线装置也可应用在双链缝缝纫机等其他种类的缝纫机上，能获得同样的效果。
权利要求
1.一种缝纫机的供线装置，设置在从供线部至包含针在内的可动缝制构件的供线路径途中，其特征在于，包括周部至少卷绕有一圈以上的线、并可将线向供线路径的下游侧送出的旋转体；驱动该旋转体使其与缝纫机主轴同步地朝一方向连续旋转的电动机；设定每一运针的线迹形成所需的单位送线量的送线量设定构件；以及自动控制所述电动机的旋转量、以在每一运针的线迹形成时将所述设定构件设定的单位送线量的线送出的控制构件。
2.如权利要求1所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，在所述旋转体的供线路径下游侧设置有线张力检测构件，根据该线张力检测构件检测出的线张力大小，由所述控制构件来控制电动机旋转量的增减。
3.如权利要求2所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，所述线张力检测构件在所述旋转体的供线路径下游侧安装在支承该旋转体及电动机的箱形装置本体的正下位置。
4.如权利要求1或2所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，线在所述旋转体周部上的卷绕数设定为3～5圈以上。
5.如权利要求1或2所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，作为所述电动机使用步进电机。
6.如权利要求1或2所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，在缝制部的送布方向跟前处设置有检测布料上有无台阶部的布料台阶部检测构件，当该检测构件检测出有台阶部时，由所述控制构件对电动机的旋转量进行控制，使其比检测为无台阶部时增加。
7.如权利要求1或2所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，设置有通过所述送线量设定构件设定的单位送线量与运针数的运算而积算出线的总消耗量并作出显示的构件。
8.如权利要求1或2所述的缝纫机的供线装置，其特征在于，在所述供线路径中设置有调整线的送出阻力的调压构件。
全文摘要
一种供线装置，在从供线部至包含针在内的可动缝制构件的供线路径中设置有周部卷绕有多圈线、可将线向供线路径的下游侧送出的旋转体；驱动该旋转体使其与缝纫机主轴同步地朝一方向连续旋转的电动机；设定每一运针的线迹形成所需的单位送线量的送线量设定器；以及自动控制步进电机的旋转量、以在每一运针的线迹形成时将设定器设定的单位送线量的线送出的控制部。使用该供线装置，与线的种类无关，而且即使因缝纫机急剧的旋转速度变化而使送布量发生了增减变化，也能始终稳定地定量供给每一运针的线迹形成所需的单位量的线，并能实现缝制状态的稳定化。
文档编号D05B47/00GK1966800SQ20061014955
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年11月17日
发明者中田纪男, 仓田博道, 正冈贵义 申请人:大和缝纫机制造株式会社