缝纫机的制作方法

专利名称：缝纫机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有将缝纫机电动机作为驱动源的切线机构的缝纫机。
背景技术：
现有的缝纫机中，如图4 图9所示，具有切线装置100，该切线装置100具有固 定切刀(省略图示)；可动切刀(省略图示)，其进行往复转动，通过与固定切刀的协同动 作而切断缝线；切刀驱动腕101，其进行往复转动，向可动切刀传递切断动作；圆筒状的切 线凸轮102，其通过作为驱动轴的下轴114被缝纫机电动机旋转驱动，同时，在外周形成凸 轮槽102a ;滚轮腕104，其具有可与切线凸轮102的凸轮槽102a卡合的作为从动体的滚轮 103，支撑在切刀驱动腕101上，使切刀驱动腕101按照凸轮槽102a转动；离合器部件105， 其通过滚轮腕104而施加使滚轮103从不与凸轮槽102a卡合的退避位置向卡合的卡合位 置切换的动作；作为致动器的切线螺线管106，其成为离合器部件105的切换动作的驱动 源；以及止动器107，其在滚轮103位于退避位置时，与滚轮腕104卡合，禁止可动切刀的往 复转动(例如，参照专利文献1)。 上述切刀驱动腕101， 一端部侧通过支撑轴108可转动地支撑在紧固于缝纫机机 架上的基台P上，另一端部经由连杆部件109与可动切刀连结。另外，切刀驱动腕101利用 作为复位弹簧的扭转螺旋弹簧110，向一侧的转动方向(图6及图7中的顺时针方向)预 紧。 切线凸轮102是所谓的槽凸轮，在其外周面上，形成滚轮103可以卡合的凸轮槽 102a。上述切线凸轮102，固定支撑在利用缝纫机电动机而与主轴同步地进行旋转的下轴 上，可以实现缝针的上下移动和切线装置100的同步，从而可以防止可动切刀和缝针之间 的干涉。 滚轮腕104通过支撑轴104b，可摆动地支撑在切刀驱动腕101上，通过该摆动，使 设置在该摆动端部上的滚轮103相对于切线凸轮102接近/分离移动，可以切换为可与凸 轮槽102a卡合的卡合位置和不能卡合的退避位置。另外，由于滚轮腕104支撑在切刀驱动 腕101上，所以如果滚轮103与凸轮槽102a卡合，则切刀驱动腕101按照凸轮槽102a的形 状，与滚轮腕104—起进行转动动作。另外，如上述所示，为了防止可动切刀和缝针的干涉， 凸轮槽102a的形状形成为，在缝针与可动切刀的转动路径相比上升后，使可动切刀进行往 复转动。另外，经由连杆部件109向可动切刀施加往复转动动作，进行缝线的切断。另外，该 滚轮腕104，通过作为复位弹簧的扭转螺旋弹簧lll，通常向成为滚轮103不与凸轮槽102a 卡合的退避位置的摆动方向预紧。另外，在滚轮腕104的基端部侧设置按压部104a，从该按 压部104a输入用于抵抗扭转螺旋弹簧111而使滚轮103向卡合位置移动的按压力。
离合器部件105，在其中间通过支撑轴112可转动地轴支撑在基台P上，其一端部 设置向滚轮腕104的按压部104a施加按压动作的输入部105a，另一端部与切线螺线管106 连结，抵抗扭转螺旋弹簧113的预紧力而施加逆时针方向的转动动作。
该离合器部件105，在支撑轴112上设置作为复位弹簧的扭转螺旋弹簧113，将输入部105a向远离滚轮腕104的按压部104a的顺时针方向预紧。切线螺线管106抵抗上述 扭转螺旋弹簧113的弹性力，使离合器部件105向输入部105a按压滚轮腕104的按压部 104a的方向转动。 另外，切刀驱动腕IOI，在滚轮103位于退避位置的情况下，为了可以阻止可动切 刀的往复运动，通过使滚轮腕104与后述的止动器107的凹状部107a嵌合，处于禁止可动 切刀的转动动作的固定位置保持状态，通过由离合器部件105使滚轮腕104转动，可以解除 滚轮腕104相对于止动器107的嵌合状态。即，离合器部件105具有下述功能施加将滚轮 103从退避位置向卡合位置切换的动作，以及解除切刀驱动腕101的固定位置保持状态。此 外，如上述所示，在滚轮103位于退避位置的情况下阻止可动切刀的往复运动的原因是，如 上述专利文献1中记载的所示，防止在可动切刀对缝线的切断不充分的情况下，作业人员 取出布料时，可动切刀被未切断的线拉拽而被拉出至落针位置。
在图8及图9中，均省略切刀驱动腕101的图示。 止动器107固定支撑在缝纫机架内，具有限制切刀驱动腕101的转动的凹状部 107a、和与凹状部107a相邻的抵接端部107b。上述止动器107的凹状部107a，在滚轮腕 104从切线凸轮102离开的方向上凹进而形成为大致-字状，设定为滚轮腕104的摆动端部 可嵌合的宽度。另外，如图8所示，如果滚轮腕104与凹状部107a嵌合，则在可动切刀对缝 线的切断不充分的情况下，即使由于作业人员的布料取出动作而要将可动切刀拉出，也因 滚轮腕104的侧缘部与止动器107的凹状部107a中的侧缘部107c(图9所示)抵接，而处 于限制切刀驱动腕101向图6及图7中的逆时针方向转动的状态。 在上述限制状态下，滚轮腕104的滚轮103处于远离切线凸轮102的状态，相对于 凸轮槽102a处于非卡合状态。在上述状态下，如图9所示，如果抵抗扭转螺旋弹簧111而 使滚轮腕104向切线凸轮102侧摆动，则滚轮103与凸轮槽102内嵌合而成为卡合状态，同 时，滚轮腕104的摆动端部从凹状部107a中脱离，解除切刀驱动腕101的转动限制状态。 在该状态下，如果使下轴114旋转，使滚轮103沿凸轮槽102a向图9的箭头S方向滑动，使 切刀驱动腕101抵抗螺旋弹簧110的预紧力而向逆时针方向转动，则其转动力经由连杆部 件109传递至可动切刀，通过可动切刀进行拨线。如果从该状态进一步使下轴114旋转，使 滚轮103沿凸轮槽102a向图9的箭头R方向移动，使切刀驱动腕101向顺时针方向转动， 则其转动力经由连杆部件9传递至可动切刀，通过可动切刀进行缝线的切断，同时，滚轮腕 104与凹状部107a嵌合，可以恢复至限制切刀驱动腕101的转动的状态。
在图10中，上方位置传感器，在缝针与针板相比位于上方时的规定的主轴角度 (在将针棒的上止点设为O。的情况下，为35。)，输出ON信号，下方位置传感器，在缝针与 针板相比位于下方时的规定的主轴角度(210° )，输出ON信号。另外，在缝纫机的主轴上， 设置速度检测传感器，其对缝纫机的旋转速度进行检测，输出由相位彼此相差90°的A相 信号和B相信号构成的速度信号。在缝纫机的操作踏板上设置踏板传感器，其用于检测操 作人员的踏板操作。另外，在现有的缝纫机中，设置有未图示的控制装置，其基于这些传感 器的输出，进行切线装置100的动作控制及缝纫机电动机的停止控制。
基于上述内容，说明缝纫机的动作。首先，在缝制中，切刀驱动腕101处于图6及 图8中的位置，滚轮腕104与止动器107的凹状部107a嵌合，切刀驱动腕101处于限制转 动的状态，同时，滚轮103处于不与切线凸轮102的凸轮槽102a卡合的状态。因此，可动切刀维持待机位置。 另外，如果通过缝纫机的操作踏板的反踏操作，从踏板传感器向控制装置输入切 线指令信号，通过速度检测传感器检测到缝纫机的旋转速度已经成为可以进行切线动作的 低速，同时，通过下方位置传感器，在主轴角度为210。的定时，检测到缝制的最后一针的下 方位置，则使切线螺线管106进行动作，使离合器部件105向逆时针方向转动(图7)。由 此，输入部105a按压滚轮腕104的按压部104a，使滚轮腕104抵抗扭转螺旋弹簧111而摆 动。由此，使滚轮腕104向止动器107的凹状部107a的外部移动，使切刀驱动腕101解除 由凹状部107a实现的转动限制状态，同时，使滚轮103前进而成为与凸轮槽102a卡合的状 态(图9)。 解除了转动限制状态的切刀驱动腕IOI，在主轴角度为270°的定时，通过使滚轮 103沿凸轮槽102a向图9的箭头S方向移动，开始向逆时针方向转动。而且，由此，使可动 切刀向用于拨线的前进方向进行转动。 另外，缝纫机电动机以低速进行切线凸轮102的旋转，在主轴角度为大约340°的 定时，沿凸轮槽102a使滚轮103开始向图9的箭头R方向移动。由此，与凸轮槽102对应 地，切刀驱动腕101也进行转动动作。其结果，向可动切刀施加后退方向的转动动作，从而 切断缝线。 另外，如果主轴旋转至35。的位置，则上方位置传感器输出ON信号，基于此，切线 螺线管106的驱动变为OFF，同时，进行缝纫机电动机的停止控制。此外，缝纫机电动机是 由DC无刷电动机构成的伺服电动机，在停止控制时，进行向反向旋转方向输出扭矩而施加 制动的控制。而且，缝纫机电动机通过停止控制，在主轴角度为大致50。的位置停止。
另一方面，切线凸轮102的凸轮槽102a的末端(主轴角度为40。的位置)形成 为，使滚轮腕104返回可与止动器107的凹状部107a嵌合的位置，在主轴通过4(T时，通 过扭转螺旋弹簧111使滚轮腕104与止动器107的凹状部107a嵌合，使滚轮103从凸轮槽 102a拔出而成为非卡合状态。 由此，缝纫机电动机的停止控制以及切线控制完成。
专利文献1 :日本实公平03-027582号公报

发明内容
如上述所示，在上述现有的缝纫机中，为了避免缝针和可动切刀之间的干涉，更可 靠地实现可动切刀和缝针的动作的同步，利用通过缝纫机电动机进行旋转的切线凸轮102， 进行切刀驱动。 另外，在由切线装置100切断缝线后，为了容易取出缝制结束的布料，以及为了防 止在布料上形成多余的落针孔，必须迅速地使主轴停止，以停止在由上方位置传感器刚进 行上方位置检测后的主轴角度为大约50。的位置。因此，在使用伺服电动机的缝纫机电动 机的停止控制时，如上述所示，以在上方位置检测后产生反转扭矩的方式进行控制而制动。
但是，例如如果由于可动切刀夹住缝线、或者在釜上缠绕缝线等意外的原因，使缝 线切断时的缝纫机电动机的扭矩的负载变大，则存在下述情况，即，缝纫机电动机的由惯性 旋转产生的扭矩和由停止控制产生的反转扭矩之间的平衡被破坏，通过反转制动而使缝纫 机电动机实际上进行反向旋转。
另一方面，在现有的缝纫机的切线装置100中，设置有止动器107，其用于在滚轮 103位于退避位置的情况下，阻止可动切刀的往复运动。如上述所示，在该止动器107上形 成侧缘部107c (图9所示)，其与切刀驱动腕101的侧缘部抵接，禁止可动切刀的转动动作。 由于形成该侧缘部107c，所以在止动器107中必然形成抵接端部107b。而且，该抵接端部 107b，在滚轮腕104移动至止动器107的凹状部107a的外部后，在主轴角度300° 10° 的规定的角度范围T(参照图10)内，位于滚轮腕104的下方，另外，抵接端部107b的高度 形成为，即使切线螺线管106变为OFF，解除离合器部件105的输入部105a对滚轮腕104的 按压部104a的按压，也可以将滚轮103维持在凸轮槽102a内的高度，从而将滚轮103保持 在相对于凸轮槽102a的卡合位置。 因此，如果在切线时，缝纫机电动机产生上述反向旋转，则可能产生下述问题。
S卩，例如，如果上述反向旋转在切线螺线管106刚变为OFF后，换言之，在由上方位 置传感器刚检测到上方位置后发生，缝纫机电动机进行反向旋转，直至主轴角度处于上述 规定的角度范围T内后停止，则在通过切线螺线管106变为OFF而使滚轮腕104返回止动 器107的凹状部107a内这一动作之前，切线凸轮102进行反转，再次使滚轮腕104向抵接 端部107b的下方移动，通过滚轮腕104和抵接端部107b之间的抵接，维持滚轮103和凸轮 槽102a之间的卡合状态。另外，由于设置有凸轮102的下轴以主轴的二倍速度进行旋转， 所以如图10所示，从滚轮腕104与抵接端部107b之间的抵接状态到解除的期间，仅有大约 110°的程度，在下一次缝制时，如果以通常的缝制速度开始缝纫机电动机的驱动，则存在 下述问题，即，滚轮腕104难以返回止动器107的凹状部107a内，切刀驱动腕101及可动切 刀激烈地进行往复转动，这时可能会由于对缝纫机电动机的过剩扭矩负载而紧急停止，或 者破坏切线装置IOO，或者使缝纫机的缝针和可动切刀发生干涉而发生断针。
本发明的目的在于，防止在由于缝纫机电动机反向旋转而使切线装置未被解除的 状态下就开始缝制。 技术方案1记载的发明是一种缝纫机，其具有可动切刀，其通过往复的转动动作 而进行缝线的切断；缝纫机电动机，其使缝纫机主轴旋转；切线凸轮，其与所述缝纫机主轴 同步地旋转；切刀驱动腕，其通过进行转动动作而向所述可动切刀施加切断动作；从动体， 其支撑在所述切刀驱动腕上，可以在相对于所述切线凸轮卡合的卡合位置、和不卡合的退 避位置之间移动；止动器，其将所述切刀驱动腕保持在禁止所述可动切刀的转动动作的固 定位置上，如果该固定位置保持状态被解除，则将所述从动体保持在所述卡合位置上；离合 器部件，其解除由所述止动器对切刀驱动腕的固定位置保持状态；致动器，其施加所述离合 器部件的固定位置保持状态解除动作；下方位置传感器，其检测所述缝纫机主轴的第1旋 转角度；上方位置传感器，其检测所述缝纫机主轴的第2旋转角度；切线控制单元，其基于 所述下方位置传感器对所述第1旋转角度的检测，使所述致动器驱动；以及停止控制单元， 其在由所述可动切刀将缝线切断后，基于由所述上方位置传感器对所述第2旋转角度的检 测，开始所述缝纫机电动机的停止控制，其特征在于，具有反向旋转检测单元，其检测所 述缝纫机电动机或者所述缝纫机主轴的反向旋转；错误检测单元，其在开始所述缝纫机电 动机的停止控制之后，检测下述情况，即，由所述上方位置传感器检测出所述缝纫机主轴从 所述第2旋转角度偏离，同时由所述反向旋转检测单元检测出所述缝纫机电动机或者所述 缝纫机主轴的反向旋转；以及告知控制单元，其基于所述错误检测单元的检测，进行错误告知。 技术方案2记载的发明的特征在于，具有与技术方案1记载的发明相同的结构，同 时，具有驱动禁止控制单元，其在所述错误告知后，禁止缝纫机电动机的驱动。
另外，技术方案3记载的发明的特征在于，具有与技术方案1记载的发明相同的结 构，同时，具有切线完成位置传感器，其检测所述从动体结束与所述切线凸轮之间的卡合 的所述缝纫机主轴的第3旋转角度；以及低速控制单元，其在所述错误告知后缝纫机电动 机的初次驱动时，在由所述切线完成位置传感器检测到所述第3旋转角度之前，以与缝制 时的缝纫机电动机的速度相比的低速度进行缝纫机电动机的驱动。
发明的效果 技术方案1记载的发明，在缝纫机电动机的停止控制开始后，检测下述情况，即， 由上方位置传感器检测上述第2旋转角度，同时由反向旋转检测单元检测缝纫机电动机或 者缝纫机主轴的反向旋转，在检测到时，进行错误告知。因此，可以迅速地使操作人员识别 出由于发生反向旋转而使切线装置的切线凸轮的卡合没有解除的可能性，可以更有效地防 止由于在凸轮卡合状态下使缝纫机电动机开始驱动而产生过剩的扭矩负载、破坏切线装置 或发生断针等。 在技术方案2记载的发明中，由于在错误告知后，禁止缝纫机电动机的驱动，所以 可以更有效地防止由于在凸轮卡合状态下使缝纫机电动机开始驱动而产生过剩的扭矩负 载、破坏切线装置或发生断针等。 在技术方案3记载的发明中，由于错误告知后缝纫机电动机的初次驱动时，以规 定的低速度使缝纫机电动机进行驱动，直至所述切线结束位置传感器检测到第3旋转角 度，所以即使在凸轮的卡合没有被解除的情况下，也可以在下一次缝制时将其解除，可以更 有效地防止由于在凸轮卡合状态下使缝纫机电动机开始驱动而产生过剩的扭矩负载、破坏 切线装置或发生断针等。


图1是表示本实施方式中缝纫机的结构的框图。
图2是表示缝纫机的动作控制的流程图。 图3是表示上方位置传感器的输出从ON状态变为OFF状态时，从编码器输出的A
相信号和B相信号的关系的说明图。 图4是现有的缝纫机的切线装置的斜视图。 图5是现有的缝纫机的切线装置的侧视图。 图6是现有的缝纫机的切线装置没有执行切线时的仰视图。 图7是现有的缝纫机的切线装置执行切线时的仰视图。 图8是现有的缝纫机的切线装置的凸轮和止动器的斜视图，表示通过止动器限制 切刀驱动腕的转动的状态(凸轮的非卡合状态)。 图9是现有的缝纫机的切线装置的凸轮和止动器的斜视图，表示通过止动器限制
滚轮腕的摆动，以维持滚轮与凸轮槽卡合状态的状态(凸轮的卡合状态)。 图10是现有的缝纫机的切线控制以及缝纫机电动机的停止控制时的时序图，表
示设置在缝纫机的主轴上的上方位置传感器、下方位置传感器的检测信号以及螺线管的驱
7动信号、与滚轮沿凸轮槽的移动轨迹之间的关系。
具体实施例方式
基于图1 图3，说明本发明的实施方式中的缝纫机10。此外，由于该缝纫机10 具有与上述现有的缝纫机相同的切线装置100的结构，所以省略该切线装置100的说明，引 用上述的记载。 图1是表示缝纫机10的结构的框图。如图示所示，缝纫机10具有缝纫机电动 机ll，其使平行地配置在缝纫机架内的作为缝纫机主轴的上轴(省略图示)及下轴114旋 转；切线装置100，其配置在缝纫机架的底座部内；上下移动机构(未图示)，其利用上轴使 缝针上下移动；釜机构(未图示)，其利用下轴114进行旋转动作；上方位置传感器12，其检 测缝针与针板相比位于上方时的上轴的旋转角度(第2旋转角度，例如上止点附近的后述 的35° );下方位置传感器13，其检测缝针与针板相比位于下方时的上轴的旋转角度(第l 旋转角度，例如下止点附近的后述的210。)；操作面板14，其用于在后述的缝纫机的各种 控制中，进行必要的设定输入；作为告知单元的显示器15，其在产生错误时，向操作人员告 知；编码器16，其检测缝纫机电动机11的旋转速度及旋转方向；踏板传感器17，其基于操 作人员对未图示的操作踏板的前踏操作、踏下操作、反踏操作，分别输出旋转指令信号、速 度指令信号、切线指令信号；以及控制装置20，其进行缝纫机10的各种控制。
此外，各传感器12、13以及操作面板14，经由未图示的接口与控制装置20连接， 缝纫机电动机11经由缝纫机电动机驱动电路31与控制装置20连接，切线螺线管106经由 致动器驱动电路32与控制装置20连接，显示器15经由显示驱动电路33与控制装置20连 接。另外，上方位置传感器12及下方位置传感器13，也可以设置在与上轴同步的除了上轴 以外的轴上。 另外，由于上述的缝针上下移动机构以及釜机构与公知的结构相同，所以省略其 详细说明。 设置有上方位置传感器12及下方位置传感器13的上轴，对应于缝针的一次上下 移动而旋转一周。另外，在将缝针位于上止点时的上轴角度设为O。的情况下，上方位置传 感器12，在上轴角度为35。时输出0N信号，直至80。为止持续输出ON信号。上方位置传感 器12是检测缝纫机的下述主轴角度(第2旋转角度，在本实施例中为35。)的传感器，该
主轴角度用于确定由可动切刀切断缝线后开始执行缝纫机电动机11的停止控制的定时， 从OFF状态检测到ON信号的瞬间成为触发。 另外，下方位置传感器13，在上轴角度为210。时输出0N信号，直至250。为止持 续输出ON信号。下方位置传感器13是检测缝纫机的下述主轴角度(第l旋转角度，在本 实施例中为210° )的传感器，该主轴角度用于确定使切线螺线管106动作的定时，从OFF 状态检测到ON信号的瞬间成为触发。 缝纫机电动机11的编码器16，与缝纫机电动机11的输出轴连结，与缝纫机电动机 11的角度变化对应地，检测缝纫机的旋转速度，输出由相位彼此相差90。 (1/4周期)的A 相信号和B相信号构成的脉冲信号，CPU 21通过对该脉冲信号进行计数，可以检测主轴角 度及旋转速度，同时，通过对A相信号和B相信号之间的相位差进行判别，可以检测缝纫机 电动机11的旋转方向。
8
操作面板14，设置操作人员进行各种输入的按钮，可以进行缝制开始及停止、执行 切线等的指示输入，或进行缝制时的缝纫机电动机速度、切线时的缝纫机电动机速度等的 设定输入。 控制装置20具有CPU 21，其按照规定的控制程序，对缝纫机电动机11及切线螺 线管106执行各种控制；R0M 22，其存储用于执行各种控制的程序及各种控制所需要的数 据；RAM 23，其成为用于进行各种控制的处理的作业区域；以及EEPR0M 24，其记录各种设 定数据，作为可以写入/删除记录内容的存储单元。 下面，参照图2的流程图和上述图10的时序图，说明CPU 21通过记录在ROM 22 中的程序执行的缝纫机的控制。 首先，如果进行用于缝制开始的操作踏板的前踏操作，则踏板传感器17向控制装 置20输出旋转指令信号。另一方面，如果控制装置20的CPU 21检测到旋转指令信号(步 骤S1)，则通过缝纫机电动机驱动电路31启动缝纫机电动机11，同时，按照基于操作踏板的 踏下量确定的速度指令信号，执行缝纫机电动机的速度控制，以进行旋转驱动(步骤S2)。 另外，如果进行操作踏板的中立操作，则踏板传感器17，使向控制装置20输出的旋转指令 信号的输出停止，如果CPU 21检测到旋转指令信号的输出停止(步骤S1)，则使缝纫机电动 机ll停止(步骤S3)。 然后，在上述缝纫机电动机11的驱动时或者停止时，CPU 21判定有无来自操作面 板14的执行切线的指示输入(步骤S4)，在没有指示输入的情况下，使处理返回步骤Sl。 另外，在有切线的指示输入时，CPU 21对下方位置传感器13的输出和来自缝纫机电动机11 的编码器16的脉冲信号的输出进行监视(步骤S5)，在下方位置传感器为OFF状态或者缝 纫机电动机的速度大于或等于规定的低速的情况下，使处理返回步骤Sl 。另外，如果检测到 下方位置传感器13为ON状态(图10 :参照210° )，且此时的缝纫机电动机的速度小于规 定的低速(例如250rpm)，则CPU 21通过缝纫机电动机驱动电路31 ，执行缝纫机电动机的 速度控制，以按照预先设定的切线时的缝纫机电动机速度进行旋转驱动，同时，通过致动器 驱动电路32，使切线螺线管106进行动作(0N)(步骤S6)。由此，滚轮腕104被离合器部件 105按压，从止动器107的凹状部107a中释放，同时，滚轮103向与切线凸轮102的凸轮槽 102a卡合的位置移动。然后，滚轮103与凸轮槽102a卡合，通过缝纫机电动机11的驱动， 使切线凸轮102旋转，通过滚轮103的向箭头S方向(参照图9)的移动，使切刀驱动腕IOI 转动，使可动切刀进行往复转动，从而切断缝线。此外，此时，在主轴角度为300。 10°的 角度范围T(参照图10)内，滚轮腕104的上表面端部位于止动器107的抵接端部107b的 下方。 另外，在执行上述切线控制时，CPU 21对上方位置传感器12的输出进行监视(步 骤S7)。而且，如果检测到上方位置传感器12为ON状态(图10 :参照35° )，则CPU 21将 切线螺线管106设为非动作(OFF)，同时，开始对缝纫机电动机11的停止控制(步骤S8)。
在这里，说明停止控制。缝纫机电动机ll如上述所示是伺服电动机，通过编码器 16的输出求出电动机速度，对应于与CPU 21的指令速度之间的偏差，进行速度反馈控制。 这一点在缝制时也相同。 另一方面，在停止控制的情况下，与缝制时的控制的不同点在于，预先在EEPROM 24内登录减速的速度变化模式，基于上述速度模式和编码器16的检测速度之间的偏差，使缝纫机电动机ll减速，使其在以规定的上方位置角度(主轴角度50° )为中心的规定角度 范围内(例如，50。 ±5° )停止。通常，在停止角度要求严格的电动机的停止控制中，在随 着电动机的速度降低而停止位置有产生偏差的倾向的情况下，进行位置控制优先的反转制 动，即，即使实际上使电动机反转，也要使其在目标停止位置停止。但是，如果将上述反转制 动应用于停止角度不要求这么严格的缝纫机的切线后的上方位置停止，则与不使缝纫机电 动机ll反转而停止的情况相比较，由于为了反转而浪费多余的时间(例如即便是数msec)， 无法实现高效的缝制。因此，在缝纫机的切线时的停止控制中，为了实现快速的停止，进行 仅通过速度控制使其在规定的上方位置角度范围内停止的控制。即，由于如果是执行切线 时不产生夹线或线缠绕等使扭矩负载增大的情况的通常的负载状态，则缝纫机电动机11 的速度与减速速度模式相比变快，其偏差一定程度地变大，所以对这种偏差进行预测，将速 度反馈增益设定为可以快速地减速的数值。而且，按照上述速度反馈增益，以向反向旋转方 向输出扭矩的方式进行控制，其成为制动器而可以使缝纫机电动机11迅速地在预先设定 的上轴角度停止。 但是，如果在执行切线时产生夹线或线缠绕等使扭矩负载增大的情况，则由于偏 差变为比预先设定的值小，所以如果如上述所示，利用设定的速度反馈增益进行反向旋转 方向的扭矩控制，以快速地使制动器进行动作，则实际上有时会使缝纫机电动机11产生反 转。另外，由于在缝纫机电动机ll的切线后的停止控制时，没有进行位置控制，所以即使通 过止动器107的抵接端部107b和滚轮腕104之间的抵接，维持滚轮103和凸轮槽102a的 卡合状态，缝纫机电动机11也会在速度变为0的定时停止。 因此，CPU 21作为错误检测单元，对下述情况进行检测，S卩，在切线后的停止控 制开始后，在因缝纫机电动机11发生反转而比由上方位置传感器12检测出的主轴角度 (35° )更靠前的期间，缝纫机电动机ll是否进行反向旋转。另外，CPU 21，作为告知控制 单元起作用，在检测到错误时，对显示器15进行控制，以执行错误告知。
此外，错误的检测，是通过对上方位置传感器12的输出从ON状态成为OFF状态时 缝纫机电动机11有无反向旋转进行监视而进行的。即，如果在检测到上方位置传感器12 为ON状态而上轴到达35°后，再次检测到上方位置传感器12为OFF状态时，缝纫机电动 机11发生反向旋转，则上轴的停止角度比35。更靠前。因此，通过在上方位置传感器12从 ON状态向OFF状态切换时监视缝纫机电动机的反向旋转，可以检测出以下状态，即，虽然切 线螺线管106变为OFF，但在维持滚轮103和凸轮槽102a之间的卡合状态下缝纫机电动机 ll停止。此外，在这里，编码器16作为"反向旋转检测单元"起作用。此外，上方位置传感 器12在上轴角度超过80。的情况下也成为OFF状态，但由于此时没有检测到反向旋转，所 以可以区别于上轴的角度比35。更靠前的情况。 图3表示上方位置传感器12的输出从ON状态成为OFF状态时，从编码器16输出 的A相信号和B相信号的关系，由于在上轴角度超过80。而上方位置传感器12的输出成为 OFF状态的情况下，从编码器16输出正转状态的信号，在上轴角度经过35。而上方位置传 感器12的输出成为OFF状态的情况下，从编码器16输出反转状态的信号，所以CPU 21通 过对此时的A相信号和B相信号的关系进行判别，可以检测出缝纫机主轴的反向旋转。此 外，也可以将编码器设置在缝纫机主轴上，通过CPU 21检测缝纫机主轴的反向旋转。
如上述所示，如果在步骤S8中开始停止控制，则CPU 21判定上方位置传感器12是否为0N状态(步骤S9)。然后，在0N状态时，根据编码器16的输出，判定缝纫机电动机11是否处于停止状态(步骤S10)，在停止时，使处理返回步骤Sl，等待下一次缝制的开始(图10:参照50。)。另外，在没有停止时，使处理返回步骤S9，对上方位置传感器12进行监视。在上述过程中，切线装置100的滚轮103到达凸轮槽102a的末端，滚轮腕104离开止动器107的抵接端部107b，嵌合到凹状部107a内。因此，滚轮103脱离凸轮槽102a，回到退避位置(图10 :参照40° )。 另外，在步骤S9中，在检测到上方位置传感器12从0N状态向OFF状态切换时(图
10 :参照双点划线)，即，缝纫机电动机或者缝纫机主轴向正方向或者反方向偏离上方位置
检测角度时，对该瞬间的编码器16的A相及B相的各脉冲信号的相位进行比较，判定缝纫
机电动机ll是否正在反转(步骤Sll)。然后，在判定为缝纫机电动机ll正在进行反转的
情况下，CPU 21对显示器15进行控制，进行错误告知的显示(步骤S12)。 而且，在此情况下，根据编码器16的输出，判定缝纫机电动机11是否处于停止状
态(步骤S13)，在处于停止时，使处理返回步骤Sl，等待下一次缝制的开始。 在以上的处理中，CPU 21如步骤S5 S6所示，通过进行下述控制而作为"切线控
制单元"起作用，即，基于下方位置传感器的ON状态的检测，使切线螺线管106进行动作，从
而执行切线。 另外，CPU 21如步骤S7 S8所示，通过基于上方位置传感器的ON状态的检测进行缝纫机电动机的停止控制，作为"停止控制单元"起作用。 另外，CPU 21如步骤S9、 Sll所示，通过进行下述控制而作为告知控制单元起作用，即，如果在开始停止控制后，上方位置传感器从ON向OFF切换时，检测到缝纫机电动机的反向旋转，则利用显示器15执行错误告知。 另外，通过进行作为告知控制单元的处理，可以迅速地使操作人员识别出由于缝纫机电动机11发生反向旋转而使切线装置100的切线凸轮102的卡合没有解除的可能性，可以更有效地防止由于在凸轮卡合状态下使缝纫机电动机11开始驱动而产生过剩的扭矩负载或切线装置的破坏。 在这里，在检测到缝纫机电动机11的反向旋转后，也可以不仅进行错误告知，而
是使CPU 21在此之后进行作为驱动禁止控制单元的控制而禁止缝纫机电动机11的驱动。
即，在上方位置传感器从ON向OFF切换时发生反向旋转，切线装置100的滚轮103相对于
切线凸轮102的卡合状态没有解除的可能性高，而且，存在在可动切刀和固定切刀之间发
生夹线，或在上述切刀或釜上发生线缠绕的情况，所以禁止缝纫机电动机11的驱动，可以
防止在对这些问题进行检查作业之前错误地使缝制开始，可以更有效地防止由于在凸轮卡
合状态下使缝纫机电动机开始驱动而产生过剩的扭矩负载或切线装置的破坏。 此外，在进行上述控制的情况下，也可以设置用于在检查后解除禁止状态的解除按钮。 另外，在缝纫机10中，也可以设置切线完成位置传感器，其检测滚轮103与切线凸轮102之间的卡合结束的主轴角度(第3旋转角度，例如40° )的经过，CPU 21在检测到缝纫机电动机11的反向旋转后进行错误告知后的下一次的缝制开始时，直至检测到上述滚轮103的卡合解除之前，进行作为以低速度使缝纫机电动机11驱动的低速控制单元的控制。
在这里，切线结束位置传感器，只要可以检测滚轮103与切线凸轮102之间的卡合结束的主轴角度的经过即可，例如也可以将上方位置传感器12作为切线完成位置传感器使用，从其ON状态直至切换至OFF状态(80° )为止，进行低速驱动。 另外，在上述控制中，优选缝纫机电动机11的旋转速度，与缝制时的缝纫机电动机速度相比为低速，例如，优选设为与通过操作面板14设定的切线时的缝纫机电动机速度(适用于切线的执行的速度)相同的速度。 通过上述控制，即使在切线装置100的滚轮103相对于切线凸轮102的卡合状态没有解除的情况下，也可以以不破坏切线装置100的安全的速度使缝纫机电动机11进行旋转，解除滚轮103与切线凸轮102之间的卡合状态，可以更有效地防止由于在凸轮卡合状态下使缝纫机电动机开始驱动而产生过剩的扭矩负载或切线装置的破坏。
此外，在上述缝纫机10的切线控制中，由于因线缠绕或夹线，而可能发生缝纫机电动机11的旋转驱动的停止或反转，所以也可以从下方位置传感器13的传感器为ON的切线控制开始时，通过定时器进行计时，在规定时间内没有检测到上方位置传感器的ON状态时，进行错误处理。 另外，在上述缝纫机10中，在上方位置传感器12的上方位置检测为OFF时，检测到缝纫机电动机11的反转的情况下，由于切线装置100的滚轮103相对于切线凸轮102的卡合状态没有解除的可能性高，所以如果在上方位置检测为OFF时检测到缝纫机电动机11的反转，则立刻判断为错误，但有可能在此之后进一步使缝纫机电动机11正转，而停止在上方位置检测范围内，解除滚轮103相对于切线凸轮102的卡合状态。因此，为了使判定可靠，也可以仅将上方位置检测为OFF时检测到缝纫机电动机11反转后，缝纫机电动机11停止时的上方位置传感器的输出为OFF的情况，作为错误而进行判断。
1权利要求
一种缝纫机，其具有可动切刀，其通过往复的转动动作而进行缝线的切断；缝纫机电动机，其使缝纫机主轴旋转；切线凸轮，其与所述缝纫机主轴同步地旋转；切刀驱动腕，其通过进行转动动作而向所述可动切刀施加切断动作；从动体，其支撑在所述切刀驱动腕上，可以在相对于所述切线凸轮卡合的卡合位置、和不卡合的退避位置之间移动；止动器，其将所述切刀驱动腕保持在禁止所述可动切刀的转动动作的固定位置上，如果该固定位置保持状态被解除，则将所述从动体保持在所述卡合位置上；离合器部件，其解除由所述止动器对切刀驱动腕的固定位置保持状态；致动器，其施加所述离合器部件的固定位置保持状态解除动作；下方位置传感器，其检测所述缝纫机主轴的第1旋转角度；上方位置传感器，其检测所述缝纫机主轴的第2旋转角度；切线控制单元，其基于所述下方位置传感器对所述第1旋转角度的检测，使所述致动器驱动；以及停止控制单元，其在由所述可动切刀将缝线切断后，基于由所述上方位置传感器对所述第2旋转角度的检测，开始所述缝纫机电动机的停止控制，其特征在于，具有反向旋转检测单元，其检测所述缝纫机电动机或者所述缝纫机主轴的反向旋转；错误检测单元，其在开始所述缝纫机电动机的停止控制之后，检测下述情况，即，由所述上方位置传感器检测出所述缝纫机主轴从所述第2旋转角度偏离，同时由所述反向旋转检测单元检测出所述缝纫机电动机或者所述缝纫机主轴的反向旋转；以及告知控制单元，其基于所述错误检测单元的检测，进行错误告知。
2. 根据权利要求l所述的缝纫机，其特征在于，具有驱动禁止控制单元，其在所述错误告知后，禁止缝纫机电动机的驱动。
3. 根据权利要求l所述的缝纫机，其特征在于，具有切线完成位置传感器，其检测所述从动体结束与所述切线凸轮之间的卡合的所述缝纫 机主轴的第3旋转角度；以及低速控制单元，其在所述错误告知后缝纫机电动机的初次驱动时，在由所述切线完成 位置传感器检测到所述第3旋转角度之前，以与缝制时的缝纫机电动机的速度相比的低速 度进行缝纫机电动机的驱动。
全文摘要
本发明提供一种缝纫机，其防止切线凸轮卡合的解除不良。缝纫机具有可动切刀，其切断缝线；切线凸轮，其通过缝纫机电动机而旋转；切刀驱动腕，其向可动切刀施加切断动作；从动体，其可以从切刀驱动腕与凸轮卡合；止动器，其将切刀驱动腕保持在固定位置上，如果该保持状态被解除，则将从动体保持在卡合位置上；离合器部件，其将切刀驱动腕从止动器中释放；致动器，其向离合器部件施加动作；下方位置传感器，其确定致动器的驱动定时；以及上方位置传感器，其确定缝纫机电动机停止控制的开始定时，在缝纫机电动机的停止控制中，在上方位置传感器所表示的主轴角度之前检测到反向旋转时，进行错误告知。
文档编号D05B19/12GK101713126SQ20091018011
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者洼田义彦, 温品政典 申请人:Juki株式会社