本發明涉及一種孔鎖邊縫紉機。
背景技術:
孔鎖邊縫紉機是對放置于進給臺的被縫制物,在孔的周圍形成孔鎖邊線跡的縫紉機,該孔鎖邊縫紉機使縫紉機電動機驅動機構、回轉機構、XY驅動機構、壓腳機構等協同動作而進行孔鎖邊縫制,其中,縫紉機電動機驅動機構用于對帶有針的針棒和設置于針棒的下方的打環器·拉線器進行驅動,回轉機構為了以放射狀形成線跡而用于將針棒和打環器·拉線器回轉,XY驅動機構用于將進給臺向前后左右驅動,壓腳機構從左右按壓進給臺之上的被縫制物(例如,參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2013-141482號公報
通常,孔鎖邊縫制在孔的周圍以一重進行鎖邊縫制,因此關于現有的孔鎖邊縫紉機,只能夠設想回轉機構至多進行對應于旋轉一周的回轉,對回轉機構的軸角度進行檢測的檢測單元也只不過能夠對位于旋轉一周的范圍內的哪個軸角度進行檢測。
另外,在送入芯線而進行孔鎖邊縫制時,為了使芯線不與打環器托架纏繞而設置止動部件等,為了使回轉機構不旋轉大于或等于一周而以物理方式進行了限制。
但是,近年來,由于使線跡具有厚度、或者使強度提高等理由,要求在孔的周圍二重地進行鎖邊縫制,如果進行超過旋轉一周的縫制,則產生下述問題,即,在縫紉機側無法對是第一周旋轉、還是第二周旋轉進行識別。
并且,在進行了超過旋轉一周的孔鎖邊縫制后,如果沿反方向進行超過旋轉一周的回轉而沒有返回至原點位置,則成為發生線的扭 轉、纏繞的原因,現有的孔鎖邊縫紉機只能夠對旋轉一周的范圍內的軸角度進行檢測,因此還產生了無法準確地返回原點位置的問題。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種能夠進行超過旋轉一周的孔鎖邊縫制的縫紉機。
(1)本發明是一種孔鎖邊縫紉機,其具備:
縫針上下移動機構,其一邊進行針擺動、一邊使針棒上下移動;
打環器機構,其具備打環器、拉線器、支撐該打環器及該拉線器的打環器基座;
回轉機構,其使進行所述針擺動的所述針棒和所述打環器基座回轉;以及
控制裝置,其進行形成孔鎖邊線跡的孔鎖邊縫制控制,
該孔鎖邊縫紉機的特征在于,
所述回轉機構具備:回轉電動機,其成為驅動源;以及傳遞軸,其通過該回轉電動機進行旋轉,
在將所述回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量設為A,將伴隨所述輸出軸的所述軸角度變化量而在所述傳遞軸產生的軸角度變化量設為B的情況下,設為A/B≠1,
在所述傳遞軸設置對處于原點位置的狀態進行檢測的原點傳感器,
在所述回轉電動機的所述輸出軸設置對軸角度進行檢測的編碼器,
所述控制裝置存儲表格數據,該表格數據表示所述傳遞軸的回轉的次數及旋轉方向、和從所述原點傳感器檢測到原點傳感器信號時由所述編碼器檢測的所述回轉電動機的所述輸出軸的軸角度的對應關系,并且,
所述控制裝置通過所述表格數據、和在從所述原點傳感器檢測到原點傳感器信號時由所述編碼器檢測的所述回轉電動機的所述輸出軸的軸角度,對所述傳遞軸的回轉的次數及旋轉方向進行確定。
(2)本發明的特征在于,在(1)記載的孔鎖邊縫紉機中,
具備軸角度檢測處理部,該軸角度檢測處理部,在將所述回轉電動機的所述輸出軸處于該輸出軸的原點位置、且所述傳遞軸處于該傳遞軸的原點位置的狀態設為所述回轉機構的初始位置的情況下,
根據最新所述確定出的傳遞軸的回轉的次數及旋轉方向和由所述編碼器檢測到的所述回轉電動機的所述輸出軸的軸角度,求出從所述初始位置起的所述傳遞軸的軸角度變化量。
(3)本發明是一種孔鎖邊縫紉機,其具備:
縫針上下移動機構,其一邊進行針擺動、一邊使針棒上下移動;
打環器機構,其具備打環器、拉線器、支撐該打環器及該拉線器的打環器基座;
回轉機構,其使進行所述針擺動的所述針棒和所述打環器基座回轉;以及
控制裝置,其進行形成孔鎖邊線跡的孔鎖邊縫制控制,
該孔鎖邊縫紉機的特征在于,
所述回轉機構具備:回轉電動機,其成為驅動源;以及傳遞軸,其通過該回轉電動機進行旋轉,
在將所述回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量設為A,將伴隨所述輸出軸的所述軸角度變化量而在所述傳遞軸產生的軸角度變化量設為B的情況下,設為A/B≠1,
在所述回轉電動機的所述輸出軸設置對處于原點位置的狀態進行檢測的原點傳感器,
在所述傳遞軸設置對軸角度進行檢測的編碼器,
所述控制裝置存儲表格數據,該表格數據表示所述回轉電動機的所述輸出軸的回轉的次數及旋轉方向、和從所述原點傳感器檢測到原點傳感器信號時由所述編碼器檢測的所述傳遞軸的軸角度的對應關系,并且,
所述控制裝置通過所述表格數據、和在從所述原點傳感器檢測到原點傳感器信號時由所述編碼器檢測的所述傳遞軸的軸角度,對所述回轉電動機的所述輸出軸的回轉的次數及旋轉方向進行確定。
(4)本發明的特征在于,在(3)記載的孔鎖邊縫紉機中,
具備軸角度檢測處理部,該軸角度檢測處理部,在將所述回轉電動機的所述輸出軸處于該輸出軸的原點位置、且所述傳遞軸處于該傳遞軸的原點位置的狀態設為所述回轉機構的初始位置的情況下,
根據最新所述確定出的所述回轉電動機的所述輸出軸的回轉的次數及旋轉方向和由所述編碼器檢測到的所述傳遞軸的軸角度,求出從所述初始位置起的所述傳遞軸的軸角度變化量。
(5)本發明的特征在于,在(1)至(4)中任一記載的孔鎖邊縫紉機中,
所述編碼器是絕對式的。
(6)本發明的特征在于,在(1)至(5)中任一記載的孔鎖邊縫紉機中,
設為A:B=1:n或A:B=n:1
其中,n為自然數。
(7)本發明的特征在于,在(1)至(6)中任一記載的孔鎖邊縫紉機中,
A:B=n1:n2
其中,n1、n2均為自然數。
發明的效果
本發明在回轉電動機的輸出軸和傳遞軸中的任一方設置原點傳感器,在另一方設置編碼器,在將回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量設為A,將于此相伴而在傳遞軸產生的軸角度變化量設為B的情況下,設為A/B≠1。
因此,如果設置有原點傳感器的傳遞軸或回轉電動機的輸出軸旋轉了一周,則設置有編碼器的回轉電動機的輸出軸或傳遞軸產生固定角度的偏差而旋轉。該偏差對應于回轉的次數而改變,因此通過將該關系存儲于表格數據而進行參照,從而根據原點傳感器的檢測時的編碼器的檢測角度,能夠求出設置有原點傳感器的傳遞軸或回轉電動機的輸出軸的回轉的次數。
由此,本發明即使在設置有原點傳感器的傳遞軸或回轉電動機的輸出軸中的任一方的軸進行了旋轉大于或等于一周的回轉的情況下,仍能夠求出該軸的回轉的次數,在多次回轉后仍能夠返回初始位置,能夠形成二重的孔鎖邊線跡。
另外,能夠有效地抑制發生線的扭轉、纏繞。
附圖說明
圖1是表示本實施方式所涉及的紐扣孔鎖邊縫紉機的側視圖。
圖2是圖1的紐扣孔鎖邊縫紉機的正視圖。
圖3是表示圖1的紐扣孔鎖邊縫紉機的控制系統的框圖。
圖4是回轉機構的分解斜視圖。
圖5是表示使回轉機構的傳遞軸旋轉了多周的情況下的通過原點傳感器產生的原點檢測信號、和由回轉電動機的編碼器檢測的軸角度變化量之間的關系的線圖。
圖6是表示使回轉機構的傳遞軸旋轉了多周的情況下的通過原點傳感器產生的原點檢測信號、和由回轉電動機的編碼器檢測的軸角度變化量之間的關系的圖表。
圖7是表示作為孔鎖邊縫制的菊花孔縫制的縫制圖案的說明圖。
圖8是表示通過紐扣孔鎖邊縫紉機進行的菊花孔縫制的縫制控制的整體性的處理的流程圖。
圖9是表示通過回轉機構進行回轉時的傳遞軸角度的檢測處理的流程圖。
圖10(A)~圖10(D)是表示傳遞軸的原點檢測時的回轉電動機輸出軸軸角度和由其后的旋轉引起的軸角度變化之間的對應關系的說明圖。
標號的說明
1 紐扣孔鎖邊縫紉機(孔鎖邊縫紉機)
11 縫針
12 針棒
13 針棒回轉臺
20 回轉機構
24 回轉電動機
241 編碼器
25 傳遞軸
29 原點傳感器
60 打環器機構
61 打環器基座
70控制裝置
71 CPU(軸角度檢測處理部)
C 初始位置
具體實施方式
[實施方式的整體結構]
基于圖1至圖9,說明本發明的實施方式所涉及的作為孔鎖邊縫紉機的紐扣孔鎖邊縫紉機1。圖1是紐扣孔鎖邊縫紉機1的側視圖,圖2是紐扣孔鎖邊縫紉機1的正視圖,圖3是表示紐扣孔鎖邊縫紉機1的控制系統的框圖。此外,該紐扣孔鎖邊縫紉機1并不限定于紐扣孔,假設是能夠進行各種孔鎖邊縫制的縫紉機。
如圖1所示,紐扣孔鎖邊縫紉機1具備縫紉機架2,該縫紉機架2具備:箱狀的底座部2a,其在縫紉機整體位于下部;縱向機體部2b,其設置于該底座部2a的一端部;以及臂部2c,其從該縱向機體部2b向與底座部2a相同的方向伸出而設置。
此外,在下面的說明中,將縱向機體部2b直立設置的鉛垂上下方向設為Z軸方向,將與Z軸方向正交并且底座部2a及臂部2c的長度方向設為Y軸方向,將與Y軸方向和Z軸方向兩者正交的方向設為X軸方向。
另外,將Y軸方向、且臂部2c從縱向機體部2b伸出的方向設為前,將其相反側設為后,將X軸方向、且在與臂部2c的前端部相向的狀態下觀察的左手側設為左,將右手側設為右。
如圖1~圖3所示,上述紐扣孔鎖邊縫紉機1具備:針棒12,其對被上線穿過的縫針11進行保持;針棒回轉臺13,其能夠擺動地支撐針棒12;縫針上下移動機構(省略圖示),其使針棒12上下移動,并且進行擺動;打環器機構60,其形成孔鎖邊線跡;回轉機構20,其使針棒回轉臺13及打環器機構60的打環器基座61回轉;縫紉機電動機17,其成為縫制動作的驅動源;天秤14,其進行從縫針側提起上線或從線供給源側抽出上線;線調節器裝置(省略圖示),其對上線施加張力;作為進給機構的布料進給機構50,其沿X-Y平面將作為被縫制物的布料以任意的移動量移動并定位;切線裝置(省略圖示),其進行上線及下線的切線;切刀機構30,其形成紐扣孔;壓腳機構40,其在布料進給機構50的進給臺51的上表面按壓布料;以及作為控制部的控制裝置70,其進行各部的控制。
[針棒關系]
如圖1及圖2所示,針棒12形成下述構造,即,形成為內部中空的管狀,并且其上端部從縫紉機架2的臂部2c的上表面向外部凸出,從上端開口部插入上線,將上線穿過其中空內部而從設置于下端部的外周面的抽出孔引導至縫針11。
如圖1及圖2所示,縫針上下移動機構具備:針棒12,其保持縫針11;上軸,其由縫紉機電動機17施加全旋轉的扭矩;曲柄機構,其從上軸獲得上下方向的往復驅動力;擺動腕,其通過曲柄機構使與針棒12連結的前端部沿上下擺動;套筒,其能夠上下移動地支撐針棒;以及薄板狀的板狀彈簧,其沿著X-Y平面,支撐該套筒。
該縫針上下移動機構通過曲柄機構,以與縫紉機電動機17的旋轉數成正比的往復數(每單位時間的往復數,下面在稱為“往復數”的情況下全部相同)對針棒12施加往復上下移動。另外,對針棒12進行支撐的套筒,由沿X-Y平面的板狀彈簧能夠擺動地支撐,由此以使針棒12的下端部的縫針11側能夠向X、Y中的任意方向擺動的方式支撐針棒12。
并且,縫針上下移動機構具備:針棒擺動臺,其在容許針棒12的上下移動的同時,向該針棒12施加沿X軸方向的往復擺動動作; 以及傳遞機構,其通過縫紉機電動機17對針棒擺動臺施加往復上下移動。該針棒擺動臺形成有沿X軸方向和Z軸方向的合成方向傾斜的凸輪槽,針棒回轉臺13以使針棒擺動臺沿凸輪槽能夠移動的方式進行支撐。
而且,如果通過傳遞機構向針棒擺動臺施加下降動作,則該針棒擺動臺沿凸輪槽向左斜下方向移動,向針棒12施加向左方的擺動。另外,如果通過傳遞機構向針棒擺動臺施加上升動作,則該針棒擺動臺沿凸輪槽向右斜上方向移動,向針棒12施加向右方的擺動。
該傳遞機構以針棒12的上下移動的往復數的1/2的往復數施加上下移動,由此,針棒12在每次分別向左右擺動時下降,能夠進行針擺動。
另外,縫針上下移動機構,在前述的板狀彈簧沒有撓曲的狀態下以針棒12成為Z軸方向(鉛垂方向)的方式進行支撐,在該基本姿態下,進行后面記述的針擺動線跡的內針的落針。另外,成為從基本姿態起施加擺動動作而沿X軸方向和Z軸方向的合成方向以規定的角度傾斜后的狀態,在該傾斜狀態下,進行針擺動線跡的外針的落針。
針棒回轉臺13固定裝備有帶輪27,該帶輪27在縫紉機架2的臂部2c的前端部附近的下側繞Z軸能夠旋轉地被支撐,并且架設回轉機構20的同步帶21。由此,如果從回轉機構20施加回轉動作,則能夠經由前述的針棒擺動臺向針棒12施加繞Z軸的回轉動作。
另外,針棒回轉臺13在支撐針棒擺動臺的狀態下繞Z軸回轉,因此能夠使針棒12沿以Z軸為中心的任意的方向擺動,而不限于左右方向。
[打環器機構]
如圖1所示,打環器機構60配置于縫紉機底座部2a的上部、且后面記述的布料進給機構50的進給臺51的下側。該打環器機構60具備:打環器基座61,其繞Z軸能夠旋轉地支撐于縫紉機底座部2a;左打環器及左拉線器,它們搭載于打環器基座61的上部,將下線向上線纏繞而進行二重環縫;右打環器及右拉線器,它們通過上線 進行單線環縫;以及驅動機構,其對各打環器及各拉線器施加用于進行縫制的規定的擺動動作。
打環器基座61固定裝備有帶輪26,該帶輪26與前述的針棒回轉臺13的回轉軸同心地能夠回轉地被支撐,并且架設回轉機構20的同步帶23。
左打環器及左拉線器和右打環器及右拉線器,在打環器基座61的上部,彼此配置在以回轉軸為中心的圓的半徑方向兩端。而且,對打環器基座61的基本回轉角度進行了設定,以使得成為下述配置,即,在縫制時,左打環器及左拉線器針對針棒12的內針的落針進行二重環縫,右打環器及右拉線器針對針棒12的外針的落針進行單線環縫。
驅動機構具備:圓管狀的打環器驅動軸62,其能夠上下移動地支撐于打環器基座61的中心位置;拉線器驅動軸63,其插入裝備于打環器驅動軸62的內側;傳遞機構,其通過打環器驅動軸62的往復上下移動而使左右的打環器擺動;傳遞機構,其通過拉線器驅動軸63的往復上下移動而使左右的拉線器擺動;以及各個凸輪機構,它們從通過縫紉機電動機17進行旋轉驅動的下軸使各驅動軸62、63上下移動。
驅動機構以針棒12的上下移動的往復數(與縫紉機電動機17的旋轉數相同)的1/2的往復數對各驅動軸62、63施加上下移動,由此,在每次針棒12下降時,左右的打環器及拉線器能夠交替地從縫針11捕捉上線。
[布料進給機構]
如圖1~圖3所示,布料進給機構50由下述部件構成:進給臺51,其具備與X-Y平面平行的布料的載置面;作為布料移動電動機的X軸電動機52,其使進給臺51沿X軸方向移動;作為布料移動電動機的Y軸電動機53,其使進給臺51沿Y軸方向移動;以及公知的動力傳遞機構,其將各電動機52、53的旋轉驅動力變換為沿X軸方向及Y軸方向的直線驅動力而施加至進給臺51。
[切刀機構]
如圖1~圖3所示,切刀機構30為了在布料形成紐扣孔而配置于針棒12的后方。
即,切刀機構30具備:切刀承受部32,其能夠升降地支撐于臂部2c的下部;布料切刀31,其與切刀承受部32相對、以固定狀態配置于底座部2a的上部;切刀電動機33,其成為切刀承受部32的升降驅動源;以及未圖示的齒輪-齒條機構,其將切刀電動機33的扭矩變換為升降動作而傳遞至切刀承受部32。
切刀承受部32對應于要形成的紐扣孔的形狀而準備多種,能夠更換。
布料切刀31構成為,在形成于進給臺51的X軸方向中央部的能夠開放的開口部511的下方配置,不會妨礙切刀承受部32下降而與布料切刀31吻合而對布料形成紐扣孔。
[壓腳機構]
壓腳機構40具備:一對布料支承板41、41,它們相對于進給臺51的上表面的開口部,以通過位于X軸方向中央部的切刀機構30所形成的切斷位置S為中心沿左右方向能夠移動地被支撐;一對布料壓腳升降機構42、42,它們設置于各布料支承板41、41的后端上表面;以及一對開閉用氣缸438、438,它們向各布料支承板41、41施加左右方向的移動動作。
布料支承板41、41是配置于布料切刀31的上方的平板,在其上表面分別配置有布料壓腳升降機構42、42。
各布料壓腳升降機構42具備:布料壓腳421;支撐臂422,其利用前端部支撐布料壓腳421;以及布料壓腳用氣缸425,其經由支撐臂422使布料壓腳421升降。
而且,在各布料支承板41、41的上表面,各布料壓腳用氣缸425、425通過布料壓腳421、421施加按壓壓力,通過開閉用氣缸438、438將各布料支承板41、41向彼此分離的方向加壓,從而能夠一邊向將布料從布料切刀31分離的方向施加張力、一邊進行保持。
[切線裝置]
將上線切斷的切線裝置具備:可動切刀,其設置于打環器基座 61;以及上線切斷氣缸15,其使可動切刀執行切斷動作,由此進行上線的切斷。
另外,將下線切斷的切線裝置在進給臺51的內部具備可動切刀和固定切刀,將下線切斷氣缸16(參照圖3)作為驅動源而使可動切刀執行切斷動作。由此下線被可動切刀捕捉,通過與固定切刀之間的協同動作而被切斷。
[回轉機構]
如圖4所示,回轉機構20具備:回轉電動機24,其配置于縫紉機底座部2a內;傳遞帶輪22、22,它們設置于用于將回轉電動機24的扭矩傳遞至針棒回轉臺13側的傳遞軸25的上下;主動帶輪28,其設置于回轉電動機24的輸出軸;帶輪26、其設置于前述的打環器基座61;同步帶23,其跨越前述的下側的傳遞帶輪22、主動帶輪28和帶輪26而架設;以及同步帶21,其架設在上側的傳遞帶輪22和設置于前述的針棒回轉臺13的帶輪27之間。
另外,圖4的標號251是在沿Z軸方向的狀態下能夠旋轉地支撐傳遞軸25的軸承,標號211是從同步帶21的外側壓接而防止松弛的張緊輪,標號231是從同步帶23的外側壓接而防止松弛的張緊輪。
回轉機構20對各帶輪的傳遞比進行了設定,以使得通過回轉電動機24的旋轉驅動,使打環器基座61和針棒回轉臺13同相位且等速地進行旋轉。即,回轉機構20以下述方式進行回轉動作的施加,即,針棒的針擺動方向和左右的打環器及拉線器的排列方向始終一致地進行回轉。
因此,上下的傳遞帶輪22、22、釜側的帶輪26和針棒側的帶輪27(下面,稱為“帶輪27等”)均外徑相等地設定。
另外,主動帶輪28大于帶輪27等的外徑,其結果,在回轉機構20中,回轉電動機24的輸出軸和傳遞軸25之間的減速比為35:26(26/35)。即,下述的關系成立。
[回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量]:[通過回轉電動機在傳遞軸產生的軸角度變化量]=26:35
另外,在回轉電動機24附設有編碼器241。該編碼器241具有 能夠以遠小于1°的單位求出回轉電動機24的輸出軸的軸角度變化的分辨率。并且,編碼器241是所謂絕對式(absolute)的編碼器,不需要原點傳感器,不進行原點檢索就能夠求出設定于回轉電動機24的輸出軸的固有的原點位置。
另外,編碼器241由于是絕對式的,因此不需要將當前的軸角度存儲于存儲器等,例如,在切斷主電源后重新接通主電源的情況下,能夠立即識別相對于回轉電動機24的輸出軸的原點位置的當前的軸角度。
但是,絕對式的編碼器241雖然能夠求出0~360°的范圍內的當前的軸角度,但例如,在回轉電動機24的輸出軸進行了大于或等于一周的多周旋轉的情況下,仍無法檢測出是進行了幾周旋轉的信息。
另外,在傳遞軸25附設有原點傳感器29,該原點傳感器29用于對關于該傳遞軸25設定的固有的原點位置進行檢測。
在傳遞軸25的下端部設置有被檢測板291,該被檢測板291朝向以該傳遞軸25為中心的半徑方向外側伸出。原點傳感器29是具備發光部和受光部的光學式的傳感器,該受光部對由該發光部的照射產生的反射光進行檢測。
被檢測板291配置為,通過傳遞軸25的旋轉而侵入原點傳感器29的檢測范圍內,根據由被檢測板291的端緣部引起的原點傳感器29的受光量的變化而檢測的軸角度成為傳遞軸25的原點。
[縫紉機的控制系統]
基于圖3,對紐扣孔鎖邊縫紉機1的控制系統進行說明。紐扣孔鎖邊縫紉機1的控制裝置70具備:縫紉機電動機驅動電路17a,其驅動縫紉機電動機17;I/F 17b,其用于將該驅動電路17a與控制裝置70的CPU 71連接;X軸電動機驅動電路52a,其用于驅動布料進給機構50所具備的X軸電動機52;I/F 52b,其用于將該驅動電路52a與CPU 71連接;Y軸電動機驅動電路53a,其用于驅動布料進給機構50所具備的Y軸電動機53;I/F 53b,其用于將該驅動電路53a與CPU 71連接;回轉電動機驅動電路24a,其用于驅動回轉電動機 24;I/F 24b,其用于將該驅動電路24a與CPU 71連接;切刀電動機驅動電路33a,其用于驅動切刀電動機33;以及I/F 33b,其用于將該驅動電路33a與CPU 71連接。
并且,紐扣孔鎖邊縫紉機1的控制裝置70具備:編碼器電路18a,其對編碼器18的輸出脈沖進行計數,該編碼器18檢測縫紉機電動機17的輸出軸的軸角度變化量;I/F 18b,其用于將該編碼器電路18a與CPU 71連接;編碼器電路241a,其進行編碼器241的信號處理,該編碼器241檢測回轉電動機24的輸出軸的軸角度變化量;I/F 241b,其用于將該編碼器電路241a與CPU 71連接;傳感器電路29a,其進行傳遞軸25的原點傳感器29的信號處理;以及I/F 29b,其用于將該傳感器電路29a與CPU 71連接。
并且,紐扣孔鎖邊縫紉機1的控制裝置70具備:電磁閥驅動電路425a,其用于驅動電磁閥425c,該電磁閥425c用于向布料壓腳用氣缸425供給空氣壓力;I/F 425b,其用于將該驅動電路425a與CPU71連接;電磁閥驅動電路438a,其用于驅動電磁閥438c,該電磁閥438c用于向第一開閉用氣缸438供給空氣壓力;I/F 438b,其用于將該驅動電路438a與CPU 71連接;電磁閥驅動電路15a,其用于驅動電磁閥15c,該電磁閥15c用于向上線切斷氣缸15供給空氣壓力;I/F15b,其用于將該驅動電路15a與CPU 71連接;電磁閥驅動電路16a,其用于驅動電磁閥16c,該電磁閥16c用于向下線切斷氣缸16供給空氣壓力;以及I/F 16b,其用于將該驅動電路16a與CPU 71連接。
另外,紐扣孔鎖邊縫紉機1的控制裝置70具備:操作面板75,其用于輸入各種設定;I/F 75i,其用于將該操作面板75與CPU 71連接;壓腳開關76,其用于使布料壓腳54下降;I/F 76b,其用于將壓腳開關76與CPU 71連接;啟動開關77,其使縫制開始;以及I/F77b,其用于將啟動開關77與CPU 71連接。
此外,上述X軸電動機52、Y軸電動機53、回轉電動機24是脈沖電動機。另外,關于X軸電動機52和Y軸電動機53,具備用于進行原點檢索的原點傳感器、和用于將該原點傳感器與CPU 71連接的I/F,但省略圖示。
另外,控制裝置70具備:ROM 72,其存儲有各種控制程序、在程序中使用的數據;RAM 73,其成為用于使CPU 71基于從ROM72讀取的數據、從操作面板75輸入或設定的數據、作為運算結果的縫制線跡數據、程序而進行處理的作業區域;EEPROM 74,其進行縫制圖案數據等的存儲;以及CPU 71,其進行基于程序的各種處理。此外,EEPROM 74由此作為數據存儲部起作用。
縫制圖案數據是用于形成各種孔鎖邊線跡的圖案數據,在EEPROM 74中存儲有多個種類的縫制圖案數據。另外,各縫制圖案數據為了能夠單獨識別而確定有各自固有的圖案號碼。
控制裝置70基于選擇出的縫制圖案數據對縫針上下移動機構、回轉機構20、切刀機構30、壓腳機構40及布料進給機構50的致動器進行控制。
[回轉機構的傳遞軸的軸角度檢測處理]
基于圖5及圖6,說明控制裝置70進行的回轉機構20的傳遞軸的軸角度檢測處理。圖5是表示在由原點傳感器29進行的原點檢測信號輸出時,由回轉電動機24的編碼器241檢測的輸出軸角度的值和回轉機構20的傳遞軸25的旋轉數(回轉的次數)、及回轉電動機24的旋轉方向之間的關系的線圖,圖6是表示同一關系的圖表。
如前述所示,在回轉機構20中,設置于回轉電動機24的輸出軸的主動帶輪28、和設置于傳遞軸25的傳遞帶輪22的外徑之比設定為35:26。因此,相對于傳遞軸25旋轉一周(360°),回轉電動機24的輸出軸大約旋轉267.4°。
如果將回轉電動機24的輸出軸處的原點位置和傳遞軸25的原點位置一致的狀態設為回轉機構20的初始位置C,則在傳遞軸25從初始位置C向正方向(圖5右側)旋轉一周而輸出原點傳感器信號時,回轉電動機24的編碼器241檢測出267.4°的軸角度變化,并且,隨著傳遞軸25向正方向每旋轉一周,編碼器241檢測出174.8°、82.2°、349.7°、…。
另外,隨著傳遞軸25從初始位置C向反方向(圖5左側)每旋轉一周,編碼器241檢測出92.5°、185.1°、277.7°、…。
如上所述,在傳遞軸25向正方向及反方向的規定的旋轉數的范圍內,對應于各旋轉數,由編碼器241檢測的輸出軸角度表示不同的數值。
因此,如圖6的圖表所示,如果知道傳遞軸25向正方向的旋轉數及向反方向的旋轉數的各個旋轉數所對應的由編碼器241檢測出的輸出軸角度的對應關系,則通過取得傳遞軸25的原點傳感器29的原點傳感器信號輸出時的由編碼器241檢測出的輸出軸角度,從而能夠識別傳遞軸25的旋轉數。
此外,在回轉機構20中,由于主動帶輪28和傳遞帶輪22的外徑之比為35:26,因此如果傳遞軸25向正方向或者向反方向的旋轉數沒有達到18周,則編碼器241不會檢測出相同的輸出軸角度。即,該回轉機構20如果向正方向和向反方向的旋轉數處在小于或等于17周的范圍內,則根據原點傳感器信號輸出時的由編碼器241檢測的輸出軸角度,能夠對回轉電動機24的輸出軸的旋轉方向進行識別。
控制裝置70在EEPROM 74內存儲有表格數據和軸角度檢測處理程序,該表格數據表示傳遞軸25的正反的旋轉方向及正方向和反方向的各個方向的多個旋轉數(在這里例示旋轉±15周)的范圍內的各旋轉數所對應的由編碼器241檢測的輸出軸角度之間的對應關系,軸角度檢測處理程序根據該對應關系而計算從傳遞軸25的初始位置C起的軸角度變化量。
而且,控制裝置70的CPU 71在回轉機構20的動作控制時,執行軸角度檢測處理程序,在由傳遞軸25的原點傳感器29產生的原點傳感器信號輸入時讀取由編碼器241檢測的輸出軸角度,參照表格數據而對傳遞軸25的旋轉方向及旋轉數進行確定,計算從初始位置C起的軸角度變化量。
[紐扣孔鎖邊縫紉機的控制裝置的整體動作]
圖7是表示作為孔鎖邊縫制的菊花孔縫制的縫制圖案的說明圖。該菊花孔縫制通過下述方式形成,即,在形成于布料的圓孔的周圍,一邊進行針擺動、一邊通過回轉機構20以規定的角度間距間歇性地進行回轉,進行沿著圓孔的周圍的鎖邊縫制。
在這里,例示以二重、即旋轉兩周的量的回轉進行菊花孔縫制而形成線跡的情況。
圖8是表示通過紐扣孔鎖邊縫紉機1進行的菊花孔縫制的縫制控制的整體性的處理的流程圖,圖9是表示通過回轉機構20進行回轉時的傳遞軸角度的檢測處理的流程圖。
基于這些附圖,說明紐扣孔鎖邊縫紉機1的整體性的處理。
首先,CPU 71為了開始菊花孔縫制的縫制動作,執行進給臺51(X軸電動機52及Y軸電動機53)、針棒回轉臺13及打環器基座61(回轉電動機24)、切刀電動機33的通過各原點傳感器進行的原點檢索(步驟S1)。
此外,關于回轉機構20,對位于初始位置,即,電動機24的輸出軸和傳遞軸25處于各自的原點位置。即,CPU 71將進行計數的回轉機構20的傳遞軸25的旋轉數T重置為0。
之后,如果將設置于紐扣孔鎖邊縫紉機1的按壓開關76按下(步驟S3),則CPU 71使布料壓腳421、421下降,按壓布料(步驟S5)。
然后,等待設置于紐扣孔鎖邊縫紉機1的啟動開關77的按下(步驟S7),如果啟動開關77被按下,則CPU 71開始菊花孔縫制的動作控制。
首先,CPU 71使切刀承受部32上下移動,在布料形成圓孔(步驟S9)。
并且,CPU 71控制X軸、Y軸電動機52、53,使原點位置的進給臺51移動至縫制開始位置(步驟S11)。
而且,CPU 71驅動縫紉機電動機17,開始菊花孔縫制(步驟S13)。CPU 71進行針對回轉電動機24的控制,以使得傳遞軸25的軸角度變化量成為預先設定的“目標軸角度”,依次形成所需數的線跡。
即,如前述所示,在圓孔的周圍進行2周的菊花孔縫制。
在這里,基于圖9對縫制時的軸角度的檢測處理進行說明。
CPU 71讀入當前的回轉機構20的傳遞軸25的旋轉數T(步驟S31)。在回轉動作沒有開始的階段傳遞軸25的旋轉數T=0。
隨后,回轉電動機24的驅動開始(步驟S33)。
CPU 71讀取傳遞軸25的原點傳感器29的信號輸出,判定是否檢測到原點傳感器信號(步驟S35)。
而且,在從原點傳感器29檢測到原點傳感器信號的情況下,讀取回轉電動機24的編碼器241的檢測角度(步驟S37),參照EEPROM74內的、表示傳遞軸25向正方向的旋轉數及向反方向的旋轉數的各個旋轉數所對應的由編碼器241檢測的輸出軸角度的對應關系的表格數據(圖6),對當前的傳遞軸25的從初始位置起的旋轉數及旋轉方向進行確定(步驟S39)。
而且,將傳遞軸25的旋轉數T更新為所確定的旋轉數(步驟S41),將處理返回步驟S35,判定是否檢測到原點傳感器信號。
作為菊花孔縫制,在圓孔的周圍一邊進行針擺動、一邊以規定的角度間距間歇性地重復進行回轉,在二重地形成線跡的情況下,向圓孔的周圍的縫制進入第二周。此時,如果從原點傳感器29檢測到原點傳感器信號,則求出孔鎖邊縫制在圓孔的周圍進行了一周,求出旋轉數=1。
另外,在步驟S35中,在沒有檢測到原點傳感器信號的情況下,CPU 71根據當前的回轉電動機24的編碼器241的檢測角度和傳遞軸25的旋轉數T,計算從初始位置起的傳遞軸25的軸角度變化量d(步驟S43)。
例如,在基于最新的原點傳感器信號檢測的傳遞軸的旋轉方向為“正方向”、此時的傳遞軸25的旋轉數T=a的情況下,之后,回轉電動機24進一步將使傳遞軸25向正方向旋轉的旋轉動作(輸出軸的正旋轉)繼續,在編碼器241檢測到回轉電動機24從原點位置起的軸角度b的情況下,CPU 71從前述的圖6的表格取得傳遞軸25向正方向旋轉了a周時的回轉電動機24的輸出軸的軸角度c。與此相對,由于當前的回轉電動機24的輸出軸的軸角度為b,因此對從軸角度c至軸角度b為止的正方向的角度變化量進行計算。此時,在回轉電動機24的輸出軸從軸角度c旋轉至軸角度b時,在沒有經過輸出軸的原點位置(0°)的情況下,如圖10(A)所示,成為b≥c, 在經過的情況下,如圖10(B)所示,成為b<c。
[輸出軸向正方向旋轉,b≥c的情況下]
因此,進行軸角度b和軸角度c的大小的比較,在b≥c的情況下,從通過最新的原點傳感器29進行的原點檢測起的回轉電動機24的輸出軸的軸角度的變化量向正方向成為(b-c)。
而且,由于回轉電動機24的輸出軸和傳遞軸25的傳遞比為35:26,因此b≥c的情況下的傳遞軸25從原點位置起的軸角度變化量乘以傳遞比,向正方向成為35/26×(b-c)。
因此,成為傳遞軸25從初始位置起向正方向的軸角度變化量d=360×a+35/26×(b-c)。
[輸出軸向正方向旋轉,b<c的情況下]
另外,在b<c的情況下,從通過最新的原點傳感器29進行的原點檢測起的回轉電動機24的輸出軸的軸角度的變化量向正方向成為(360+b-c)。
而且,b<c的情況下的傳遞軸25從原點位置起的軸角度變化量乘以傳遞比,向正方向成為35/26×(360+b-c)。
因此,成為傳遞軸25從初始位置起向正方向的軸角度變化量d=360×a+35/26×(360+b-c)。
另外,例如,在基于最新的原點傳感器信號檢測的旋轉方向為“反方向”、此時的傳遞軸25的旋轉數T=a的情況下,之后,回轉電動機24進一步將使傳遞軸25向反方向旋轉的旋轉動作(輸出軸的反旋轉)繼續,在編碼器241檢測到回轉電動機24從原點位置起的軸角度b的情況下,CPU 71從前述的圖6的表格取得傳遞軸25向反方向旋轉了a周時的回轉電動機24的輸出軸的軸角度c。與此相對,由于當前的回轉電動機24的輸出軸的軸角度為b,因此對從軸角度c至軸角度b為止的反方向的角度變化量進行計算。此時,在回轉電動機24的輸出軸從軸角度c旋轉至軸角度b時,在沒有經過輸出軸的原點位置(0°)的情況下,如圖10(C)所示,成為c≥b,在經過的情況下,如圖10(D)所示,成為c<b。
[輸出軸向反方向旋轉,c≥b的情況下]
因此,進行軸角度b和軸角度c的大小的比較,在c≥b的情況下,從通過最新的原點傳感器29進行的原點檢測起的回轉電動機24的輸出軸的軸角度的變化量向反方向成為(c-b)。
而且,由于回轉電動機24的輸出軸和傳遞軸25的傳遞比為35:26,因此c≥b的情況下的傳遞軸25從原點位置起的軸角度變化量乘以傳遞比,向反方向成為35/26×(c-b)。
因此,成為傳遞軸25從初始位置起向反方向的軸角度變化量d=360×a+35/26×(c-b)。
[輸出軸向反方向旋轉,c<b的情況下]
另外,在c<b的情況下,從通過最新的原點傳感器29進行的原點檢測起的回轉電動機24的輸出軸的軸角度的變化量向反方向成為(360+c-b)。
而且,c<b的情況下的傳遞軸25從原點位置起的軸角度變化量乘以傳遞比,向反方向成為35/26×(360+c-b)。
因此,成為傳遞軸25從初始位置起向反方向的軸角度變化量d=360×a+35/26×(360+c-b)。
而且,CPU 71判定計算出的從初始位置起的傳遞軸25的軸角度變化量是否達到目標軸角度,在達到目標軸角度的情況下,使回轉電動機24的驅動停止,結束一次的動作(步驟S47)。
另外,在沒有達到回轉電動機24的目標軸角度的情況下,將處理返回步驟S35,CPU 71再次判定有無原點傳感器信號。
如上所述,關于通過回轉電動機24進行的一次一次的間歇性的回轉動作,如果圖9的軸角度檢測處理完成、對應于兩周的量的菊花孔縫制的線跡的形成完成,則CPU 71將處理進入圖8的步驟S15,將進給臺51(X軸電動機52及Y軸電動機53)返回原點位置,將回轉機構20也返回初始位置。
此時,CPU 71已掌握傳遞軸25從初始位置起的軸角度變化量,因此將該軸角度變化量通過傳遞比換算為回轉電動機24的輸出軸角度變化量,在縫制時向反方向旋轉,在編碼器241的檢測角度為0°的時刻將回轉電動機24停止。
并且,CPU 71使上切線氣缸15及下切線氣缸16工作,進行上線及下線的切斷(步驟S17),使布料壓腳421、421上升(步驟S19),解除對布料的按壓,完成菊花孔縫制的縫制控制。
[發明的實施方式的技術效果]
在上述紐扣孔鎖邊縫紉機1中,在回轉電動機24的輸出軸設置有編碼器241,在傳遞軸25設置有原點傳感器29。并且,在將回轉電動機24的輸出軸的軸角度變化量設為A,與此相伴將在傳遞軸25產生的軸角度變化量設為B的情況下,設為A/B=26/35(≠1)。
因此,在將回轉電動機24的輸出軸和傳遞軸25均位于原點的狀態設為初始位置的情況下,如果從該初始位置起傳遞軸25產生大于或等于一周的旋轉,則即使在傳遞軸25處于原點位置的情況下,回轉電動機24的輸出軸也不處于原點位置,編碼器241示出規定的檢測角度。
另外,以初始位置為基準,如果正方向的旋轉數的范圍和反方向的旋轉數的范圍的合計小于35周,則各個原點傳感器信號檢測所對應的編碼器241的檢測角度示出全部不同的值。
因此,根據該特性,能夠制作表格數據,該表格數據表示傳遞軸25的旋轉數、和從原點傳感器29檢測到原點傳感器信號時由編碼器241檢測的回轉電動機24的輸出軸的軸角度之間關于旋轉方向的對應關系,通過參照該表格數據,從而基于傳遞軸25的通過原點傳感器29進行原點檢測時的編碼器241的檢測角度,能夠求出傳遞軸25從初始位置起的正方向或反方向的旋轉數。
并且,根據編碼器241的檢測角度,也能夠求出傳遞軸25從初始位置起的軸角度變化量。
由此,紐扣孔鎖邊縫紉機能夠實現針棒及打環器基座的多次的回轉,能夠形成二重的孔鎖邊線跡。
另外,能夠求出正方向和反方向的傳遞軸25的旋轉數和其軸角度變化量,因此也能夠返回初始位置,能夠有效地抑制發生線的扭轉、纏繞。
另外,在紐扣孔鎖邊縫紉機1中,CPU 71作為軸角度檢測處理 部起作用,即,根據在原點傳感器29檢測到原點位置時的通過編碼器241檢測到的軸角度,求出從初始位置起的傳遞軸25的軸角度變化量(圖9的步驟S43的處理),因此能夠根據傳遞軸25的軸角度變化量,更準確地求出針棒及打環器基座的旋轉大于或等于一周的回轉角度,能夠高精度地形成孔鎖邊線跡。
另外,在紐扣孔鎖邊縫紉機1中,在傳遞軸25設置有原點傳感器29,在回轉電動機24的輸出軸設置有編碼器241,因此能夠根據原點傳感器29的檢測信號容易且直接地將作為動作控制的對象的針棒12及打環器基座61的回轉的旋轉針對每一旋轉求出。
另外,設置于回轉電動機24的編碼器241是絕對式,因此無需脈沖計數器、原點傳感器,就能夠檢測回轉電動機24的原點位置,而不進行原點檢索。
另外,通過使用絕對式的編碼器,從而不將回轉電動機24的輸出軸從原點起的軸角度存儲于存儲器而立即求出軸角度,因此即使在從初始位置起的旋轉數的記錄由于停電等意外的原因而喪失的情況下,僅通過傳遞軸25的原點檢索,參照表格數據,就能夠求出傳遞軸的正反的旋轉數,仍能夠向初始位置返回。
[其他]
在上述紐扣孔鎖邊縫紉機1中構成為,在回轉電動機24的輸出軸設置有編碼器241,在傳遞軸25設置有原點傳感器29,但也可以在回轉電動機24的輸出軸設置原點傳感器,在傳遞軸25設置編碼器。在該情況下,能夠根據原點傳感器的原點檢測時的編碼器的檢測角度而求出回轉電動機24的輸出軸的旋轉數,能夠計算從初始位置起的傳遞軸25的軸角度變化量。
因此,在該結構的情況下,也能夠進行針棒及打環器基座的多次的回轉,能夠形成多重的孔鎖邊線跡。另外,能夠減少發生線的扭轉、纏繞。
另外,設置于回轉電動機24的輸出軸或傳遞軸25的編碼器241,并不限定于絕對式,也能夠使用增量式。但是,在增量式的情況下,需要該編碼器的原點傳感器、脈沖計數器和對檢測軸角度進行存儲的 存儲器等。
另外,在回轉機構20中,例示出35:26的傳遞比,但比率的數值并不受限定。
例如,也可以設為下述的[1]~[3]中的任意者。其中,假設n為自然數,n1、n2為彼此不具有公約數的自然數。
[1][回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量]:[通過回轉電動機在傳遞軸產生的軸角度變化量]=1:n
[2][回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量]:[通過回轉電動機在傳遞軸產生的軸角度變化量]=n:1
[3][回轉電動機的輸出軸的軸角度變化量]:[通過回轉電動機在傳遞軸產生的軸角度變化量]=n1:n2
在[1]~[3]中的任意情況下,通過使n、n1、n2采用更大的數值,從而能夠使可檢測的旋轉數增加。
另外,在上述紐扣孔鎖邊縫紉機1的例子中,對進行菊花孔縫制的情況進行了例示,但在進行圓頭孔鎖邊縫制、平頭孔鎖邊縫制等在孔的周圍繞回而進行鎖邊縫制的任意縫制的情況下也是有效的。