【実施例1】
【0040】
本発明に基づくミシン1205は、刺繍用ミシンであり、
図1〜
図21、
図38、
図39に示すように構成され、ミシンテーブル3(
図9参照)と、ヘッド(刺繍ヘッド)1207と、縫製枠12dと、主軸モータ20と、主軸22と、枠駆動装置24と、制御回路90と、記憶装置92と、入出力装置94と、操作部96と、釜100と、下糸張力制御機構部(下糸制御部)200と、釜駆動部250と、ボビン300とを有している。このミシン1205は、多針用のミシンであり、具体的には、9種類の上糸に対応可能な9針の刺繍用ミシンである。
【0041】
ミシン1205において、ヘッド1207と、釜100と、下糸張力制御機構部200と、釜駆動部250と、ボビン300とが、ミシンユニット1206を構成し、ミシンユニット1206は複数設けられ、複数のミシンユニット1206に対して、共通の縫製枠12dと、主軸モータ20と、主軸22と、枠駆動装置24と、制御回路(制御部)90と、記憶装置(記憶部)92と、入出力装置(入出力部、入力部)94と、操作部96とが設けられている。
【0042】
なお、
図5、
図6は、上糸制御用取付部1340と上糸制御部1230のみを
図4におけるP−P位置において破断した部分断面左側面図であり、
図7は、上糸制御用取付部1340と上糸制御部1230のみを
図4におけるQ−Q位置において破断した部分断面左側面図である。また、
図5〜
図7は、上糸を省略して描いている。
【0043】
ここで、ミシンテーブル3は、略平板状を呈し、
図9に示すように、板状のテーブル本体4と、テーブル本体4に形成された開口部に設けられた針板5とを有している。
【0044】
また、ヘッド1207は、略平板状のミシンテーブル3の上方に設けられている。つまり、ミシンテーブルの上面からはフレーム(図示せず)と同様の構成のフレーム)が立設して設けられ、このフレームの正面側にヘッド1207が設けられている。このヘッド1207は、ミシン1205において複数設けられている。
【0045】
ヘッド1207は、
図1〜
図8に示すように構成され、機械要素群10と、上糸制御部1230と、ケース部1310とを有している。
【0046】
ここで、ケース部1310は、ミシン1205(具体的には、ヘッド1207)の筐体を構成し、フレームに固定されたアーム(アーム部としてもよい)1312と、アーム1312の正面側(Y1側)に設けられアーム1312に対して左右方向にスライドする針棒ケース1314とを有している。
【0047】
アーム1312は、前後方向に伸びた略ケース状に形成され、ミシン1205(具体的には、ヘッド1207)の筐体を構成している。アーム1312は、方形状の上面部1312aと、上面部1312aの左右両側の端部から下方に連設され、正面側の上端に四角形状の切欠部が形成された側面部1312b、1312cと、側面部1312b、1312cの上端を除く正面側の端部から連設された正面部1312dと、側面部1312b、1312cの上端領域の正面側の端部から連設された正面部1312eと、正面部1312eの下端と正面部1312dの上端の間に形成された上面部1312fとに囲まれた形状を呈している。アーム1312の背面側の端部は、上記フレームに接続されている。
【0048】
このアーム1312の正面側には、針棒ケース本体1330の背面側に設けられたレール部1334が摺動自在に嵌合するレール支持部1312gが設けられている。
【0049】
また、上面部1312fには、略逆T字状のレール1312hが設けられ、針棒ケース本体1330には、レール1312hに対して摺動する摺動部材1314hが設けられている。
【0050】
アーム1312内には、主軸22の回転力を各機械要素に伝達するためのカム機構又はベルト機構等の動力伝達手段が設けられている。
【0051】
また、アーム1312の上面には、針棒ケース1314を摺動させるためのモータ1313bと、クラッチ収納部1313aが設けられ、クラッチ収納部1313aには、モータ1313bにより回転されるクラッチ1313a−1が設けられている。このクラッチ1313a−1は螺旋状の溝を有し、このクラッチ1313a−1の螺旋状の溝が針棒ケース本体1330の背面側に設けられた円柱状のクラッチ係合部1339bと係合していて、クラッチ1313a−1が回転することにより針棒ケース1314が左右方向にスライドするようになっている。
【0052】
また、針棒ケース1314は、アーム1312に対して左右方向にスライド可能な略ケース状に形成され、針棒ケース本体(針棒収納ケース)1330と、上糸制御用取付部1340とを有している。
【0053】
針棒ケース本体1330は、
図2、
図3、
図5、
図6、
図7に示すように構成され、筐体部1332と、筐体部1332の背面側に左右方向に形成されたレール部1334と、筐体部1332の正面側に設けられた支持部1335、ガイド部材1336、糸調子バネ(通称、ピンピンバネ)1337及び上糸ガイド1338とを有している。
【0054】
筐体部1332は、側面視において縦長に形成されたケース状を呈し、側面視縦長で上端領域の背面と正面側に突出した側面部1332aと、側面部1332aと対称に形成された側面部1332bと、側面部1332aの下側領域と側面部1332bの下側領域間に設けられた方形状の正面部1332cと、側面部1332aの上端と側面部1332bの上端間に左右方向に水平に設けられた上面部1332dと、正面部1332cと上面部1332d間に設けられ、正面部1332cよりも正面側に突出するように形成された突出部1332eとを有し、突出部1332eは、複数の突出部1332eが、間隔を介して複数設けられ、隣接する突出部1332e間には、天秤12a−1〜12a−9が正面側に突出するための開口部(図示せず)が設けられている。
【0055】
レール部1334は、筐体部1332の背面側に設けられ、断面四角棒状を呈し、左右方向に形成されている。このレール部1334は、アーム1312側に取り付けられたレール支持部1312gに左右方向に摺動可能に指示され、このレール支持部1312gとレール部1334とでリニアウエイを構成する。
【0056】
また、針棒ケース本体1330の筐体部1332の背面側の上端には、左右方向に設けられた棒状部1339aを介して、複数の円柱状のクラッチ係合部1339bが間隔を介して左右方向に設けられ、モータ1313bが回転することにより、クラッチ1313a−1が回転して、針棒ケース1314が左右方向にスライドする。
【0057】
また、支持部1335は、筐体部1332の正面部1332cの正面側の上側領域に取り付けられ、左右方向に水平(略水平としてもよい)に設けられている。ガイド部材1336は、この支持部1335に各天秤ごとに間隔を介して設けられ、略L字状の板状を呈している。また、糸調子バネ1337は、各天秤ごとに間隔を介して設けられ、支持部1335に取り付けられ、ガイド部材1336の下方に設けられている。なお、糸調子バネ1337は、上方から送られた(つまり、下流側把持部1260から送られた)上糸Jを上糸Jの撓みや弛みを防止して天秤に導くために設けられている。この糸調子バネ1337により、上方から導かれた上糸Jが反転して天秤に導かれるとともに、上糸Jに張力が加えられる。また、上糸ガイド1338は、正面部1332cの正面側の下端に左右方向に設けられている。
【0058】
また、上糸制御用取付部1340は、針棒ケース本体1330(特に、筐体部1332)の上面に取り付けられ、板状のプレート部1341と、プレート部1341の立設状態を支持するプレート部支持部1344と、プレート部1341に取り付けられたガイド部材1252、1254、1272、1274、1290と、上糸ガイド1300、1302、ガイド板1346a、1346b、台部1347a、1347b、押え板1348a、1348bとを有している。
【0059】
ここで、プレート部1341は、方形状(略方形状としてもよい)の板状を呈し、磁石部1250が臨むための開口部(第2開口部)1342aと、回動アーム1281が臨み、一対の上糸支持部材1288を取り付けるための複数(図の例では、9個)の開口部(第1開口部)1342bと、磁石部1270が臨むための開口部(第3開口部)1342cとが形成されている。プレート部1341は左右方向に形成され、プレート部1341の上辺と下辺とは左右方向を向いている。
【0060】
開口部1342aは、開口部1342bの上側に横長の長方形状に形成され、開口部1342aの上下幅は、磁石部1250の先端部分よりも大きく形成され、磁石部1250の先端部分が開口部1342aに挿通することができるように形成されている。同様に、開口部1342cは、開口部1342bの下側に横長の長方形状に形成され、開口部1342cの上下幅は、磁石部1270の先端部分よりも大きく形成され、磁石部1270の先端部分が開口部1342cに挿通することができるように形成されている。
【0061】
開口部1342bは、各針棒に対応して設けられ、把持部本体1241における第1板状部ユニットと該第1板状部ユニットに対応する把持部本体1261における第1板状部ユニットの間の位置(つまり、第1板状部1242aと第1板状部1242aに対応する第1板状部1262aの間の位置)に形成されている。つまり、開口部1342bは、縦長の長方形状を呈し、図の例では、計9つ設けられ、開口部1342bは、間隔を介して(具体的には等間隔に)左右方向に並んで配設されている。開口部1342bは、回動アーム1281の先端がプレート部1341の正面側(Y1側)(正面側は、アーム1312側とは反対側となる)に突出して露出可能となるように形成されている。
【0062】
プレート部支持部1344は、プレート部1341の背面側の左右両端にそれぞれ設けられ、略コ字状のフレーム状を呈している。各プレート部支持部1344は、筐体部1332の上面に取り付けられ、プレート部1341は、筐体部1332の正面側に取り付けられて、筐体部1332に支持されている。プレート部1341は、その正面側の面が、斜め上方を向くように取り付けられている。
【0063】
また、ガイド部材1252、1254、1272、1274、1290は、プレート部1341の正面側の面にプレート部1341の正面側の面に対して垂直に立設して取り付けられている。ガイド部材1252とガイド部材1254は、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における各第1板状部ユニットごとに設けられ、ガイド部材1252は、開口部1342aの上側の辺部に沿って間隔を介して設けられ、ガイド部材1254は、開口部1342aの下側の辺部に沿って間隔を介して設けられている。ガイド部材1272とガイド部材1274とガイド部材1290は、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9における各第1板状部ユニットごとに設けられ、ガイド部材1272は、開口部1342cの上側の辺部に沿って間隔を介して設けられ、ガイド部材1274は、開口部1342cの下側の辺部に沿って間隔を介して設けられ、ガイド部材(第1上糸経路反転部材)1290は、開口部1342cの上側の辺部に沿って間隔を介して設けられ、ガイド部材1272とも間隔を介して設けられている。
【0064】
ガイド部材1252、1254、1272、1274、1290は、略円柱状を呈している。
【0065】
また、上糸ガイド1300は、プレート部1341の正面側の面の上側領域(ガイド部材1252よりも上側の領域)に取り付けられ、各上糸を挿通可能にガイドしている。図の例では、5つの上糸ガイド1300が設けられている。
【0066】
また、上糸ガイド1302は、プレート部1341の正面側の面の下端領域(ガイド部材1274よりも下側の領域)に取り付けられ、各上糸を挿通可能にガイドしている。図の例では、5つの上糸ガイド1302が設けられている。
【0067】
また、ガイド板1346aは、細長長方形状の板状を呈し、プレート部1341の背面側の面における開口部1342aの上辺の背面側の位置に左右方向に設けられている。このガイド板1346aは、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9の掛止部1242bの背面側に位置され、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9がプレート部1341から脱落するのを防止している。また、台部1347aは、プレート部1341の背面の左右両端で、ガイド板1346aとプレート部1341の背面との間に設けられ、ガイド板1346aとプレート部1341間に隙間を形成して、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9が前後方向に摺動するのに支障がないようにしている。
【0068】
また、ガイド板1346bは、細長長方形状の板状を呈し、プレート部1341の背面側の面における開口部1342cの上辺の背面側の位置に左右方向に設けられている。このガイド板1346bは、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9の掛止部1262bの背面側に位置され、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9がプレート部1341から脱落するのを防止している。また、台部1347bは、プレート部1341の背面の左右両端で、ガイド板1346bとプレート部1341の背面との間に設けられ、ガイド板1346bとプレート部1341間に隙間を形成して、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9が前後方向に摺動するのに支障がないようにしている。
【0069】
また、押え板1348aは、プレート部1341の正面における開口部1342aの両側にそれぞれ設けられ、第2板状部1244の左右両側の端部をプレート部1341との間で挟設している。また、押え板1348bは、プレート部1341の正面における開口部1342cの両側にそれぞれ設けられ、第2板状部1264の左右両側の端部をプレート部1341との間で挟設している。
【0070】
次に、機械要素群10は、ヘッド1207において駆動される各機械要素であり、機械要素としては、複数の天秤と針棒と布押さえが設けられているが、本実施例においては、9つの天秤12a−1〜12a−9と9つの針棒12b−1〜12b−9と、9つの布押さえ12cが設けられている。天秤12a−1〜12a−9や、針棒12b−1〜12b−9や、釜100は、従来におけるミシンと同様に、主軸22の回転力をカム機構又はベルト機構等の動力伝達手段を介して伝達することにより駆動する。なお、天秤と針棒と布押さえの数は、9つ以外の数(例えば、12)であってもよい。
【0071】
天秤12a−1〜12a−9は、ケース部1310の針棒ケース本体1330の筐体部1332に設けられ、左右方向(X1−X2方向)の軸線(回転中心)を中心に揺動可能に形成され、下死点(一方の死点)と上死点(他方の死点)間を回動する。つまり、天秤12a−1〜12a−9は、回転中心(揺動中心としてもよい)12ab(
図1参照)を中心に揺動するように、針棒ケース本体1330に軸支されている。天秤12a−1〜12a−9には、縫い針に挿通される上糸が挿通される。なお、針棒ケース1314がアーム1312に対して左右方向にスライドすることにより、選択された特定の天秤のみに動力が伝達されて揺動する。つまり、天秤12a−1〜12a−9の基端部12az(
図3参照)にアーム1312側の係合部材1313zが係合して、係合部材1313zが回動中心を中心に回動することにより、天秤が揺動する。なお、天秤12a−1〜12a−9の先端は、筐体部1332の正面側に設けられた複数の突出部1332eのうち隣接する突出部1332e間に設けられた開口部から正面側(Y1側)に突出して露出している。
【0072】
また、針棒12b−1〜12b−9は、筐体部1332に上下動可能に設けられ、各針棒には、下端に縫い針12ba(縫い針12baには、針穴12bbが設けられている)が固定して設けられ、上端には、針棒抱き14aが固定して設けられている。また、この針棒抱き14aには、針棒駆動部材14bが係合する。この針棒駆動部材には、上下方向に設けられた基針棒14cが挿通されて、針棒駆動部材14bは、基針棒14cに沿って上下動可能に形成されている。そして、主軸22の回転力が動力伝達手段により伝達されて、針棒駆動部材14bが上下動され、これにより、針棒が上下動することになる。なお、針棒ケース1314がアーム1312に対して左右方向にスライドすることにより、針棒駆動部材14bは特定の針棒抱き14aに係合するので、選択された針棒が上下動することになる。また、布押え12cは、各針棒ごとに設けられている。
【0073】
また、上糸制御部1230は、上糸を上糸ボビンに巻回された巻き糸(図示せず)から引き出すとともに、上糸に掛かる張力を制御するものであり、上流側把持部1240と、下流側把持部1260と、回動部1280(
図1、
図6、
図7参照)と、支持部(磁石部・モータ支持部材)1360とを有している。
【0074】
ここで、上流側把持部1240は、プレート部1341における上側、すなわち、回動部1280の上側に設けられ、上流側把持部1240は、把持部本体(上流側把持部本体)1241と、把持部本体1241の背面側に設けられた磁石部(上流側駆動部、上流側磁石部)1250とを有している。
【0075】
把持部本体1241は、各針棒ごとに設けられた第1板状部ユニット1242−1〜1242−9と、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における第1板状部1242aの背面側で、かつ、針棒ケース1314(具体的には、プレート部1341)の正面側に設けられた第2板状部(上流側第2板状部)1244とを有している。
【0076】
ここで、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における各第1板状部ユニットは、
図8に示すように、方形状の板状を呈する第1板状部(上流側第1板状部)1242aと、第1板状部1242aの上端から背面側に突出して形成された掛止部(取付部材)1242bとを有し、掛止部1242bは、略L字状の板状(長方形状の板状を略L字状に折曲した形状)を呈している。この第1板状部ユニットは、磁石が吸引する材料(磁石が付く材料)、つまり、磁性体(強磁性体としてもよい)により一体に形成されている。すなわち、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9は、例えば、鉄等の磁石が吸引する金属により形成されている。各第1板状部ユニットは、同大同形状(略同大同形状としてもよい)に形成され、掛止部1242bが、プレート部1341に設けられた掛止穴1342dに掛止されることにより、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9が、間隔を介して(具体的には等間隔に)左右方向に並んで配設されている。つまり、隣接する2つの第1板状部ユニット間には、間隔が設けられている。プレート部1341における開口部1342aの上側には、複数(具体的には、計9つ)の掛止穴1342dが間隔を介して(具体的には等間隔に)左右方向に並んで配設されている。掛止部1242bを掛止穴1342dに掛止することにより、第1板状部は、プレート部1341に吊り下げた状態(ぶら下げた状態としてもよい)となっている。これにより、第1板状部1242aは、第2板状部1244の正面側の面に対して垂直方向に摺動するようになっていて、第2板状部1244との間隔が可変するようになっている。
【0077】
また、第2板状部1244は、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における第1板状部1242aの背面側に設けられた1つの板状部材であり、細長長方形の板状を呈している。すなわち、第2板状部1244は、左右方向には、正面視において左端に設けられた第1板状部ユニット1242−1の第1板状部1242aの左側面側の辺部から右端に設けられた第1板状部ユニット1242−9の第1板状部1242aの右側面側の辺部までの長さよりも長く形成され、また、上下方向には、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における各第1板状部1242aの上下方向の幅と同一幅(略同一幅としてもよい)を有している。第2板状部1244の正面視における左端は、第1板状部ユニット1242−1の第1板状部1242a左側面側の辺部よりも左側面側にあり、押え板1348aによりプレート部1341に固定され、また、第2板状部1244の正面視における右端は、第1板状部ユニット1242−9の第1板状部1242aの右側面側の辺部よりも右側面側にあり、押え板1348aによりプレート部1341に固定されている。つまり、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9の各第1板状部の背面側には、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における各第1板状部と平行に第2板状部1244が存在する。この第2板状部1244は、磁石が吸引しない材料(磁石が付かない材料)、つまり、非磁性体により形成され、例えば、合成樹脂製のフィルムにより形成されている。なお、第2板状部1244をアルミニウムやステンレスにより形成してもよい。
【0078】
また、第2板状部1244は、開口部1342aよりも大きく形成され、開口部1342aを正面側からカバーするように設けられている。
【0079】
また、磁石部1250は、電磁石により形成され、その先端部分は、開口部1342a内に配置され、磁石部1250の先端が第2板状部1244の背面側の面に接するように形成されている。磁石部1250の先端の面(第2板状部1244側の面)が吸引面となっている。磁石部1250は、略円柱状を呈している(磁石部1270においても同じ)。なお、
図5〜
図7において、磁石部1250、1270の詳しい断面形状は省略して描いているが、磁石部1250、1270は、通常の電磁石と同様の構成であり、磁性材料の芯と芯のまわりに巻回されたコイルとを有し、コイルに通電することにより磁力が発生する。上流側把持部1240において、磁石部1250は1つ設けられている。そして、制御回路90により磁石部1250を駆動することにより、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における磁石部1250の位置に対応した第1板状部ユニットにおける第1板状部1242aが磁力により吸引されて、第1板状部1242aと第2板状部1244間の隙間が閉じた状態となる。磁石部1250は、支持部1360における板状部1360eの正面側の面の上端側に取り付けられ、プレート部1341の背面側の面に対して垂直方向に設けられている。つまり、磁石部1250は、アーム1312側に固定して設けられている。
【0080】
また、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における各第1板状部1242aの正面視における上側と下側には、ガイド部材(第1ガイド部材)1252、1254が設けられ、ガイド部材1252、1254は、
図4に示すように、上糸Jが第1板状部の背面側を対角状に通過するように配設され、ガイド部材1252は、第1板状部の上側の正面視左側に設けられ、ガイド部材1254は、第1板状部の下側の正面視右側に設けられている。これにより、第1板状部の背面側に存在する上糸Jの経路を長く確保することができ、上糸Jを第1板状部と第2板状部1244により確実に把持することができる。
【0081】
また、下流側把持部1260は、プレート部1341における下側、すなわち、回動部1280の下側に設けられ、下流側把持部1260は、把持部本体(下流側把持部本体)1261と、把持部本体1261の背面側に設けられた磁石部(下流側駆動部、下流側磁石部)1270とを有している。
【0082】
把持部本体1261は、把持部本体1241と同様の構成であり、各針棒ごとに設けられた第1板状部ユニット1262−1〜1262−9と、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9の第1板状部1262aの背面側で、かつ、針棒ケース1314(具体的には、プレート部1341)の正面側に設けられた第2板状部(下流側第2板状部)1264とを有している。
【0083】
ここで、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9は、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9と同様の構成であり、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9における各第1板状部1262aは、
図8に示すように、方形状の板状を呈する第1板状部(下流側第1板状部)1262aと、第1板状部1262aの上端から背面側に突出して形成された掛止部(取付部材)1262bとを有し、掛止部1262bは、略L字状の板状を呈している。第1板状部ユニット1262−1〜1262−9は、磁石が吸引する材料(磁石が付く材料)、つまり、磁性体(強磁性体としてもよい)により形成され、各第1板状部ユニットは、同大同形状(略同大同形状としてもよい)に形成され、掛止部1262bが、プレート部1341に設けられた掛止穴1342eに掛止されることにより、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9が、間隔を介して(具体的には等間隔に)左右方向に並んで配設されている。つまり、隣接する2つの第1板状部ユニット間には、間隔が設けられている。プレート部1341における開口部1342cの上側(かつ、開口部1342bの下側)には、複数(具体的には、計9つ)の掛止穴1342eが間隔を介して(具体的には等間隔に)左右方向に並んで配設されている。掛止部1262bを掛止穴1342eに掛止することにより、第1板状部は、プレート部1341に吊り下げた状態(ぶら下げた状態としてもよい)となっている。これにより、第1板状部1262aは、第2板状部1264の正面側の面に対して垂直方向に摺動するようになっていて、第2板状部1264との間隔が可変するようになっている。第1板状部ユニット1242−1〜1242−9と第1板状部ユニット1262−1〜1262−9とにおいて、同じ上糸に対応する第1板状部ユニットは、左右方向に同じ位置に設けられている。
【0084】
また、第2板状部1264は、第2板状部1244と同様の構成であり、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9の第1板状部1262aの背面側に設けられた1つの板状部材であり、左右方向には、正面視において左端に設けられた第1板状部ユニット1262−1の第1板状部1262aの左側面側の辺部から右端に設けられた第1板状部ユニット1262−9の第1板状部1262aの右側面側の辺部までの長さよりも長く形成され、また、上下方向には、第1板状部ユニット1262−1〜262−9における各第1板状部1262aの上下方向の幅と同一幅(略同一幅としてもよい)を有している。第2板状部1264の正面視における左端は、第1板状部ユニット1262−1の第1板状部1262aの左側面側の辺部よりも左側面側にあり、押え板1348bによりプレート部1341に固定され、また、第2板状部1264の正面視における右端は、第1板状部ユニット1262−9の第1板状部1262aの右側面側の辺部よりも右側面側にあり、押え板1348bによりプレート部1341に固定されている。つまり、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9の各第1板状部の背面側には、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9における各第1板状部と平行に第2板状部1264が存在する。この第2板状部1264は、磁石が吸引しない材料(磁石が付かない材料)、つまり、非磁性体により形成されている。
【0085】
また、第2板状部1264は、開口部1342cよりも大きく形成され、開口部1342cを正面側からカバーするように設けられている。
【0086】
また、磁石部1270は、磁石部1250と同様に、電磁石により形成され、その先端部分は、開口部1342c内に配置され、磁石部1270の先端が第2板状部1264の背面側の面に接するように形成されている。磁石部1270の先端の面(第2板状部1264側の面)が吸引面となっている。下流側把持部1260において、磁石部1270は1つ設けられ、磁石部1250と同大同形状(略同大同形状としてもよい)に形成されている。そして、制御回路90により磁石部1270を駆動することにより、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9における磁石部1270の位置に対応した第1板状部ユニットにおける第1板状部1262aが磁力により吸引されて、第1板状部1262aと第2板状部1264間の隙間が閉じた状態となる。磁石部1270は、支持部1360における板状部1360eの正面側の面の下端側に取り付けられ、プレート部1341の背面側の面に対して垂直方向に設けられている。つまり、磁石部1270は、アーム1312側に固定して設けられている。
【0087】
なお、磁石部1250と磁石部1270とは左右方向に同じ位置に設けられていて、磁石部1250を駆動した場合と磁石部1270を駆動した場合に、同じ上糸を把持するようになっている。例えば、
図2、
図3、
図5、
図7の例では、磁石部1250は第1板状部ユニット1242−8の第1板状部の背面に位置し、磁石部1270は第1板状部ユニット1262−8の第1板状部の背面に位置しているので、同じ糸を把持する。
【0088】
また、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9における各第1板状部1262aの正面視における上側と下側には、ガイド部材(第2ガイド部材)1272、1274が設けられ、ガイド部材1272、1274は、
図4に示すように、上糸Jが第1板状部の背面側を対角状に通過するように配設され、ガイド部材1272は、第1板状部の上側の正面視左側に設けられ、ガイド部材1274は、第1板状部の下側の正面視右側に設けられている。これにより、第1板状部の背面側に存在する上糸Jの経路を長く確保することができ、上糸Jを第1板状部と第2板状部1264により確実に把持することができる。
【0089】
また、回動部1280は、上流側把持部1240と下流側把持部1260の上下方向における中間位置に設けられていて、上流側把持部1240の上糸の供給方向の下流側で、かつ、下流側把持部1260の上糸の供給方向の上流側に設けられている。この回動部1280は、把持部本体1241と把持部本体1261間の上糸(上糸における把持部本体1241と把持部本体1261間の部分(位置)としてもよい)を回動させるものである。
【0090】
回動部1280は、回動アーム1281と、回動アーム1281を回転させる上糸用モータ1286と、上糸用モータ1286に接続されたエンコーダ1287とを有している。回動アーム1281は、
図3、
図5、
図6、
図7に示すように、棒状の本体部1282と、本体部1282の一方の先端に設けられたフック部1284とを有している。本体部1282の他方の端部には、上糸用モータ1286の出力軸1286aが固定されている。具体的には、側面視において、上糸用モータ1286の出力軸1286aの中心軸が本体部1282の中心軸を通るように配設されている。このフック部1284は、円弧状(略円弧状としてもよい)の棒状を呈し、回動アーム1281が回動することにより、上糸Jをフック部1284により掛止することができるようになっている。つまり、フック部1284は、回動アーム1281が上糸用モータ1286の出力軸1286a(具体的には、出力軸1286aの軸線(回転中心))を中心に上向きに回動することにより、上糸用モータ1286の出力軸1286aの軸線と平行に設けられた上糸Jに接して上糸Jを掛止できるように構成されている。回動アーム1281は、磁石部1250と磁石部1270の間の位置に設けられ、左右方向において、磁石部1250、1270と同じ位置に設けられていて、選択された上糸を掛止できるようになっている。
【0091】
また、上糸用モータ1286は、L字金具1360fに固定して設けられ、これにより、上糸用モータ1286は、アーム1312側に固定して設けられている。上糸用モータ1286が回転することにより、回動アーム1281が正面側斜め下方である退避位置(
図6、
図7の1281(B)の位置)から上方に回動し、プレート部1341の開口部1342bから正面側に突出する。上糸用モータ1286の出力軸1286aの方向(出力軸1286aの軸線の方向)は、左右方向(つまり、プレート部1341の背面側の面と平行で、かつ、水平方向)となっている。また、回動アーム1281が退避位置にある場合には、針棒ケース1314が左右方向にスライドしても回動アーム1281がプレート部1341及びプレート部1341に設けられた部材(例えば、上糸支持部材1288やガイド部材1346b等)に接触しないように構成されている。つまり、退避位置は、針棒ケース1314が左右方向にスライドしても回動アーム1281が針棒ケース1314(特に、プレート部1341及びプレート部1341に設けられた部材)に接触しない位置であり、少なくとも、回動アーム1281が、上糸支持部材1288に支持される上糸に接する位置よりも下方に回動した位置であるとともに、回動アーム1281の先端が開口部1342bに達しない位置である。
【0092】
また、上糸支持部材1288は、プレート部1341の各開口部1342b内の両側に臨むように設けられている。すなわち、上糸支持部材1288は、線材を折返し状で、かつ、円弧状に形成したものであり、一対の上糸支持部材1288は、同一の構成となっている。
【0093】
上糸支持部材1288は、基端部1288aと、基端部1288aの下端から連設された円弧状部材1288bと、円弧状部材1288bの基端部1288aとは反対側の端部から連設された接続部材1288cと、接続部材1288cの円弧状部材1288bとは反対側の端部から連設された円弧状部材1288dとを有し、上糸支持部材1288は、線材により一体に形成されている。
【0094】
ここで、基端部1288aは、上下方向の直線状に形成され、基端部1288aの上端が、プレート部1341の背面側の面の開口部1342bの上側位置に取り付けられている。また、円弧状部材1288bは、上糸用モータ1286の回転中心と同心円状(略同心円状としてもよい)に形成され、開口部1342bに臨んで形成されている。円弧状部材1288bは、一部を除き開口部1342b内に設けられている。また、接続部材1288cは、略円弧状に形成されていて、正面側の端部は、プレート部1341の正面側の面よりも正面側に突出し、他の部分は開口部1342b内に設けられている。また、円弧状部材1288dは、円弧状部材1288bの上糸用モータ1286の出力軸の軸線(回転中心を通る軸線)側とは反対側に円弧状部材1288bと略平行に上糸用モータ1286の回転中心と同心円状(略同心円状としてもよい)に形成されていて、その上端は、正面側に湾曲している。円弧状部1288dは、プレート部1341の正面側の面よりも正面側に突出している。つまり、円弧状部材1288bと円弧状部材1288dとは、側面視において、上糸用モータ1286の回転中心と同心円状に形成され、1つの上糸支持部材1288において、円弧状部材1288bと円弧状部材1288dとは、上糸用モータ1286の出力軸の軸線(回転中心を通る軸線)と直角をなす面に沿って形成され、出力軸の軸線と直角方向に間隔を介して形成されている。また、1つの上糸支持部材1288において、円弧状部材1288bと円弧状部材1288dとは左右方向に同じ位置に形成されている。また、1つの上糸に対して設けられた一対の上糸支持部材1288は、左右方向に間隔を介して設けられている。また、接続部材1288cは、円弧状部材1288bの下端と円弧状部材1288dの下端とを接続している。
【0095】
これにより、一対の上糸支持部材1288の上側から円弧状部材1288bと円弧状部材1288dの間の位置に上糸を挿入して、一対の接続部材1288c上に配置することにより、一対の接続部材1288c間に上糸Jを左右方向に配置することができ、回動アーム1281により上糸Jが引き上げられる際にも、上糸Jは、円弧状部材1288bと円弧状部材1288dの間にあることになる。つまり、上糸支持部材1288は、上糸を開口部1342bの位置(つまり、上下及び左右方向において開口部1342bの位置(具体的には、開口部1342bにおける下側の位置))で左右方向に支持しており、より具体的には、開口部1342bの正面側に(「開口部1342bの正面側の位置に」としてもよい)上糸を正面視で左右方向に支持している。なお、上糸支持部材1288が、上糸を開口部1342b内(つまり、前後方向でプレート部1341の正面側の面と背面側の面の間の位置)で左右方向に支持するようにしてもよい。
【0096】
また、各開口部1342bの下方近傍位置には、上方から送られた(つまり、上流側把持部1240から送られた)上糸Jを上糸支持部材1288に導くための棒状のガイド部材(第1上糸経路反転部材)1290がプレート部1341の正面側に固定して設けられている。このガイド部材1290により、上方から導かれた上糸が反転して上糸支持部材1288に導かれる。
【0097】
また、支持部1360は、アーム1312の上面部1312a上に取り付けられ、アーム1312上に取り付けられたL字金具1360aと、L字金具1360aに固定されたL字金具1360bと、L字金具1360bに固定された棒状板部1360cと、棒状板部1360cに固定されたL字金具1360dと、L字金具1360dに固定された板状部1360eと、板状部1360eの正面側の面に固定されたL字金具1360fとを有している。
【0098】
ここで、板状部1360eは、プレート部1341と平行(略平行としてもよい)に設けられている。また、L字金具1360fにおける一方の板状部1360f−1は板状部1360eに固定され、板状部1360f−1から立設した他方の板状部1360f−2は、板状部1360eに対して直角に設けられている。これにより、板状部1360f−2は、プレート部1341に対して直角となっている。また、L字金具1360dにおける一方の板状部1360d−1は板状部1360eに固定され、板状部1360d−1から立設した他方の板状部1360d−2は、プレート部1341に対して直角に設けられている。
【0099】
なお、支持部1360をアーム1312の構成要素の一部とし、上記アーム1312をアーム本体として、アームが、アーム本体と支持部1360とを有する構成としてもよい。
【0100】
また、縫製枠12dは、加工布を張設保持するための部材であり、ミシンテーブルの上方(上面としてもよい)に設けられている。
【0101】
また、主軸22は、主軸モータ20により回転され、その回転力が所定の動力伝達機構により伝達されて、天秤12a−1〜12a−9、針棒12b−1〜12b−9、布押さえ12cの各機械要素や釜100を駆動する。なお、主軸モータ20は、一方向に回転するように構成されている。なお、ヘッドを複数設けた多頭刺繍ミシンの場合には、例えば、各ヘッドに共通の主軸が設けられ、該主軸を回転させる主軸モータが設けられる。
【0102】
主軸モータ20が回転することにより主軸22が回転し、これにより、天秤や針棒が動作し、さらに、釜駆動用モータ252が回転することにより、中釜150が回転して、刺繍データに従った刺繍が加工布に形成される。
【0103】
枠駆動装置24は、制御回路からの指令に応じて縫製枠12dをX軸方向(X1−X2方向)及びY軸方向(Y1−Y2方向)に移動させるものであり、針棒12b−1〜12b−9の上下動に同期するようにして縫製枠12dを移動させる。この枠駆動装置24は、具体的には、X軸方向に縫製枠12dを移動させるためのサーボモータやY軸方向に縫製枠12dを移動させるためのサーボモータ等により構成される。
【0104】
また、制御回路90は、主軸モータ20と、上糸用モータ1286と、磁石部1250と、磁石部1270と、下糸用モータ(下糸張力制御用モータとしてもよい)202と、釜駆動用モータ252の動作を制御する回路であり、記憶装置92に記憶されたデータに従い、各部の動作を制御する。つまり、制御回路90は、記憶装置92から読み出された刺繍データに従い主軸データ(
図21参照)を作成し、作成した主軸データに従い主軸モータ20の動作を制御する。
【0105】
また、制御回路90は、上糸のトルク制御区間においては、入出力装置94から入力され記憶装置92に記憶されている上糸制御用トルクデータに基づき上糸用モータ1286をトルク制御する。また、制御回路90は、位置制御区間においては、
図28に示すような角度対応データを作成してこの角度対応データに従い上糸用モータ1286を位置制御する。
【0106】
また、制御回路90は、位置制御区間の終点からトルク制御区間の終点までの区間においては、上流側把持部1240を閉とし、下流側把持部1260を開とするように、磁石部1250、1270を制御し、一方、トルク制御区間の終点から位置制御区間の終点までの区間においては、上流側把持部1240を開とし、下流側把持部1260を閉とするように、磁石部1250、1270を制御する。
【0107】
また、制御回路90は、作成された主軸データと釜駆動用データ(
図20参照)に従い、釜駆動用モータ252を制御する。また、制御回路90は、下糸のトルク制御区間(トルク制御区間は、
図19に示す区間位置データに規定されている)においては、入出力装置94から入力され記憶装置92に記憶されている下糸制御用トルクデータに基づき下糸用モータ202をトルク制御する。
【0108】
なお、制御回路90は、具体的には、
図15に示すように、CPU90aと、PWM(Pulse Width Modulation)回路90bと、電流センサ90cとを有している。ここで、CPU90aは、記憶装置92からのデータに基づいてモータに供給する電流値のデータをPWM回路90bに出力する。PWM回路90bは、CPU90aからの電流値の振幅を振幅が一定のパルス信号に変換して該パルス信号を主軸モータ20や上糸用モータ1286に供給する。また、電流センサ90cは、PWM回路90bから出力されるパルス信号を電流値に変換し、電流値に定数を乗算してトルク値を算出してCPU90aに出力する。なお、厳密には、PWM回路90bと電流センサ90cとは、主軸モータ20と上糸用モータ1286と下糸用モータ202のそれぞれについて設けられ、各PWM回路90bと電流センサ90cが、対応するモータに接続されている。つまり、PWM回路90bは、CPU90aと対応するモータに接続され、電流センサ90cは、CPU90aと、対応するモータと対応するPWM回路90b間に接続されている。
【0109】
また、主軸モータ20と制御回路90間には、主軸モータ20の角度(主軸モータ20の回転方向の位置)を検出するためのエンコーダ21が設けられ、上糸用モータ1286と制御回路90間には、上糸用モータ1286の角度(上糸用モータ1286の回転方向の位置)を検出するためのエンコーダ1287が設けられ、釜駆動用モータ252と制御回路90間には、釜駆動用モータ252の角度(釜駆動用モータ252の回転方向の位置)を検出するためのエンコーダ251が設けられ、制御回路90において、各エンコーダからの情報により各モータの角度(回転方向の位置)が検出される。
【0110】
また、記憶装置92には、
図16に示すように、刺繍データ92aと、上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bと、区間位置データ(区間データ)92cと、釜駆動用データ92dとが記憶されている。つまり、記憶装置92は、これらのデータを記憶するための記憶部である。
【0111】
刺繍データ92aは、
図17に示すように、各ステッチごとに、ステッチ幅(すなわち、ステッチ幅の値)と、ステッチ方向(つまり、ステッチ方向を示す値)と、糸の種類のデータが格納されている。この刺繍データ92aは、入出力装置94を介して外部から入力することにより、記憶装置92に記憶される。ここで、ステッチ方向としては、予め決められた方向(例えば、水平方向における一方の方向)に対する角度の値のデータとなっている。例えば、
図43の例において、予め決められた方向をHKとした場合に、ステッチST0の角度の値を角度α4の値とし、ステッチST1の角度の値を角度α1の値とする。なお、角度α1の値は、方向HKに対して上方の向きであるので正の値とし、角度α4の値は、方向HKに対して下方の向きであるので、負の値とする。また、
図44(a)の例で、ステッチST0の角度の値は角度β2の値(正の値)とし、ステッチST1の角度の値は角度β1の角度の値(正の値)とし、
図44(b)の例で、ステッチST0の角度の値は角度β2の値(負の値)とし、ステッチST1の角度の値は角度β1の角度の値(負の値)とする。
【0112】
また、上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bには、
図18に示すように、各ステッチごとに、上糸制御用トルク値と下糸制御用トルク値が記憶されている。なお、上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bでは、各ステッチごとに、上糸制御用トルク値と下糸制御用トルク値とが記憶されているが、各ステッチごとに上糸制御用トルク値を規定した上糸制御用トルクデータと、各ステッチごとに下糸制御用トルク値を規定した下糸制御用トルクデータとを別に分けて構成してもよい。
【0113】
ここで、上糸制御用トルクデータにおけるステッチごとのトルクの値は、各ステッチにおけるステッチ幅、ステッチ方向、糸種類に従い作成されたものであり、例えば、ステッチ幅が長い場合には、上糸の締付けを強くする必要があるので、トルク値を大きくし(ステッチ幅が短い場合には、トルク値を小さくする)、また、ステッチの方向が前回のステッチの方向との角度の差が大きい場合には、もともと上糸の締付けが強いので、トルク値を小さくし(ステッチの方向が前回のステッチの方向との角度の差が小さい場合には、トルク値を大きくする)、また、糸の太さが太い場合には、上糸の締付けを強くする必要があるので、トルク値を大きくする(糸の太さが細い場合には、トルク値を小さくする)。また、上糸を強く締める場合には、トルク値を大きくする(上糸を弱く締める場合には、トルク値を小さくする。)。刺繍の仕上げを固くする場合には、トルク値を大きくする。このトルク値は、後述するように、トルク制御区間において、天秤による上糸Jの引っぱりに支障がない程度の値に設定する。なお、上糸制御用トルクデータにおけるステッチごとのトルクの値は、各ステッチにおけるステッチ幅とステッチ方向とに従い作成したものでもよい。なお、
図43の例では、あるステッチの方向と前回のステッチの方向の角度の差は、α1−α4となる。
【0114】
また、下糸制御用トルクデータにおけるステッチごとのトルクの値は、各ステッチにおけるステッチ幅、ステッチ方向、糸種類に従い作成されたものであり、例えば、ステッチ幅が長い場合には、上糸の締付けを強くする必要があるので、トルク値を大きくし(ステッチ幅が短い場合には、トルク値を小さくする)、また、ステッチの方向が前回のステッチの方向との角度の差が大きい場合には、もともと上糸の締付けが強いので、トルク値を小さくし(ステッチの方向が前回のステッチの方向との差が小さい場合には、トルク値を大きくする)、また、糸の太さが太い場合には、上糸の締付けを強くする必要があるので、トルク値を大きくする(糸の太さが細い場合には、トルク値を小さくする)。また、下糸を強く締める場合には、トルク値を大きくする(下糸を弱く締める場合には、トルク値を小さくする。)。刺繍の仕上げを固くする場合には、トルク値を大きくする。なお、下糸制御用トルクデータにおけるステッチごとのトルクの値は、各ステッチにおけるステッチ幅とステッチ方向に従い作成したものでもよい。
【0115】
上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bは、入出力装置94を介して外部から入力することにより、記憶装置92に記憶される。つまり、刺繍データ92aに対応した内容の上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bが記憶される。
【0116】
また、区間位置データ92cは、
図19に示すように、上糸のトルク制御区間の始点と終点についてのデータが主軸角度の情報(すなわち、主軸モータ20の回転方向の位置の情報)として記憶され(始点がZ
1、終点がZ
2)、また、上糸の位置制御区間の始点と終点についてのデータが主軸角度の情報(すなわち、主軸モータ20の回転方向の位置の情報)として記憶されている(始点がZ
3、終点がZ
4)。さらには、下糸のトルク制御区間の始点と終点についてのデータが主軸角度の情報(すなわち、主軸モータ20の回転方向の位置の情報)として記憶されている(始点がZ
5、終点がZ
6)。
【0117】
ここで、
図36に示すモーションダイヤグラムに示すように、上糸のトルク制御区間の始点は、その直前の位置制御区間の終点よりも時間的に後にあり、位置制御区間の始点は、その直前のトルク制御区間の終点よりも時間的に後となり、把持部本体1241、1261の開閉の切換えが確実に行われてから、上糸のトルク制御と位置制御の切換えを行なうために、トルク制御区間の終点と位置制御区間の始点間には、所定の時間が設けられ、位置制御区間の終点とトルク制御区間の始点間には、所定の時間が設けられる。これらの所定の時間とは、把持部本体1241、1261の開閉の切換えを行なうための時間である。
【0118】
上糸のトルク制御区間の始点は、主軸22の回転に伴い、天秤の回動範囲における下死点(一方の死点)から上死点(他方の死点)までの区間(天秤の下死点から上死点に移行する区間)におけるいずれかの位置である。ここで、天秤の上死点(他方の死点)は、天秤の回動範囲において上糸を加工布から引っぱる方向の端部といえる。
【0119】
また、上糸のトルク制御区間の終点は、天秤の上死点から下死点へ向かう途中の位置までの区間におけるいずれかの位置であり、かつ、縫い針12baが加工布に挿針する前の位置(例えば、縫い針12baの先端が
針板5よりも上側となる位置)である。つまり、加工布を縫い動作中の上糸になるべく張力を掛けないために、加工布への挿針中は、トルク制御区間とはしない。よって、トルク制御区間の終点は、天秤の上死点の位置であってもよい。また、釜の上死点は、釜が円滑に上糸に挿通するように、トルク制御区間とはしないので、トルク制御区間の終点は、釜の上死点よりも前となる。
【0120】
上糸のトルク制御区間においては、天秤12aが上糸Jを引き上げている状態で上糸Jを天秤12aの引上げ方向と逆方向に上糸Jを引っぱって上糸Jに張力を付与するため、少なくとも、トルク制御区間の少なくとも一部は、天秤が上昇している期間(加工布に対して上糸を引っぱる期間)に設けられる。つまり、トルク制御区間は、天秤の下死点から上死点までの区間の少なくとも一部を含む区間といえる。また、縫い針12baが挿針した後にもトルク制御をすると、縫い動作中の上糸に張力が掛かってしまうため、トルク制御区間の終点は、縫い針12baが加工布に挿針する前の位置とする。
【0121】
また、上糸の位置制御区間の始点は、天秤の上死点から下死点までの区間(天秤の上死点から下死点に移行する区間)におけるいずれかの位置である。なお、縫い針12baが加工布に挿針する前の位置(例えば、縫い針12baの先端が
針板5よりも上側となる位置)であるか挿針した後の位置(例えば、縫い針12baの先端が
針板5よりも下側となる位置)であるかは問わない。また、釜が円滑に上糸に挿通するように、位置制御区間の始点は釜の上死点よりも前とし、釜の上死点は位置制御区間に位置させる。
【0122】
また、上糸の位置制御区間の終点は、天秤の下死点から上死点までの区間(天秤の下死点から上死点に移行する区間)におけるいずれかの位置である。また、直後にトルク制御区間がくるので、位置制御区間の終点は、縫い針12baが加工布から抜けている位置(例えば、縫い針12baの先端が鉄板5よりも上側となる位置)とするのが好ましい。
【0123】
なお、位置制御区間において、上糸Jを巻き糸(巻き糸298(
図46)と同様の構成の巻き糸)(巻き糸は、上糸ガイド1300よりも上流側に設けられている)から引き出すが、なるべくゆっくり時間をかけて上糸を引き出して上糸の糸切れのおそれを小さくするために、位置制御区間はなるべく長く確保するのが好ましい。例えば、位置制御区間の始点を、天秤の上死点から下死点までの区間におけるいずれかの位置で、釜の上死点よりも前の位置とし、位置制御区間の終点を、天秤の下死点から上死点までの区間におけるいずれかの位置とすることにより、位置制御区間を長く確保することができる。また、天秤の下死点から上死点までの区間は、天秤が上糸を加工布に対して引っぱる区間であるので、トルク制御区間とするのが好ましい。よって、トルク制御区間の始点は、天秤の下死点から上死点までの区間における縫い針12baの挿針が解除された直後から天秤の上死点(もしくはその直後)までとするのが好ましいといえる。
【0124】
また、下糸のトルク制御区間の始点は、縫い針が加工布から抜けた位置から上死点までのいずれかの位置とし、その終点は、天秤の上死点よりも前の位置から縫い針が加工布に挿針されるまでのいずれかの位置とする。例えば、縫い針が加工布から抜けた状態から天秤の上死点を過ぎた位置までをトルク制御区間T(
図37に示すモーションダイヤグラム参照)とし、具体的には、天秤の下死点から上死点までの中間位置から天秤の上死点までの区間とし、少なくとも、天秤の下死点から上死点までの少なくとも一部の区間とする。つまり、縫い針が加工布から抜けて天秤が上昇していく期間においては、天秤が上糸を引き上げて上糸と下糸の係止部分を締めるので、上記の期間において、下糸用モータ202をトルク制御することにより、係止部分の締付け具合を制御でき、上糸と下糸の締付け具合を制御することができる。つまり、該期間における下糸用モータ202のトルク制御のトルク値を大きくすることにより固い仕上げの刺繍にすることができ、一方、該期間における下糸用モータ202のトルク制御のトルク値を小さくすることにより柔らかい仕上げの刺繍にすることができる。
【0125】
なお、
図37のモーションダイヤグラムにおける天秤と針棒の波形と
図36のモーションダイヤグラムにおける天秤と針棒の波形と同一である。
【0126】
なお、区間位置データ92cは、入出力装置94を介して予め記憶装置92に記憶されているものであるが、入出力装置94により記憶装置92に記憶される区間位置データ92cの内容を適宜入れ替えてもよい。なお、上記のように、トルク制御区間の始点と終点及び位置制御区間の始点と終点についてのデータが主軸角度の情報として規定されているので、「区間」の用語を用いたが、主軸モータ20及び主軸22は一方向のみに回転し、1つのステッチの制御区間において、主軸角度が大きくなるほど時系列としては後になるので、「区間」の代わりに「期間」としてもよく、例えば、「トルク制御区間」の代わりに「トルク制御期間」としてもよく、「位置制御区間」の代わりに「位置制御期間」としてもよく、「制御区間」の代わりに「制御期間」としてもよい。
【0127】
また、釜駆動用データ92dは、
図20に示すように、主軸角度と中釜の角度(中釜角度)との対応を規定するデータ(角度対応データ)である。なお、中釜の角度とは、下糸用モータ202の回転方向の位置を示すものである。釜駆動用データ92dは、入出力装置94を介して予め記憶装置92に記憶されている。
【0128】
なお、上糸Jの経路を説明すると、9つの糸はいずれも同様の経路であるので、正面視で右端の上糸を例に取ると、巻き糸(図示せず)から導かれた上糸Jは、上糸ガイド1300からガイド部材1252に接して上流側把持部1240の第1板状部ユニット1242−9の第1板状部1242aと第2板状部1244間を通り、その後、ガイド部材1254に接し、その後、ガイド部材1290により反転して、上糸支持部材1288に至る。一対の上糸支持部材1288を通った上糸Jは、ガイド部材1272に接して下流側把持部1260の第1板状部ユニット1262−9の第1板状部1262aと第2板状部1264間を通り、その後、ガイド部材1274に接する。上糸Jは、その他、上糸ガイド1302及び糸調子バネ1337を経て天秤12a−9に至り、天秤12a−9から上糸ガイド1338を経て、針棒12b−9の縫い針に至る。上糸は、以上の順に上流側から下流側に経由する。
【0129】
また、入出力装置94は、制御回路90のCPU90aに接続され、主として、記憶装置92との間でデータの入出力を行なうための装置であり、外部端子と接続するための接続端子や記憶媒体と接続するための接続端子を有している。つまり、入出力装置94は、入力装置と出力装置の機能を有している。この入出力装置94を介して、刺繍データ92aや上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bが記憶装置92に取り込まれる。
【0130】
なお、刺繍データ92aや上糸制御用トルクデータ及び下糸制御用トルクデータ92bを記憶装置92に記憶するのではなく、それらのデータを記憶した記憶媒体を入出力装置94に接続した状態として、該記憶媒体を記憶装置92の代わりに使用してもよい。つまり、各データを記憶媒体から直接読み出すようにする。つまり、この場合には、記憶媒体が「刺繍データにおける各ステッチごとに上糸制御用のトルク値が記憶された上糸制御用トルクデータと、刺繍データにおける各ステッチごとに下糸制御用のトルク値が記憶された下糸制御用トルクデータを記憶するための記憶部」として機能する。
【0131】
また、操作部96は、ミシン1205を操作するための操作装置であり、操作キーや表示画面等により構成される。
【0132】
また、釜100は、ヘッド1207の下方でミシンテーブル3の上面よりも下側の位置に各ヘッドごとに設けられている。具体的には、ミシンテーブル3の下側に設けられた釜土台7に支持されている。なお、本実施例において、釜土台7は、テーブル本体4の下面に取り付けられた側面部7b、7cと、側面部7bの下端と側面部7cの下端間に設けられた底面部7aとを有した構成となっている。
【0133】
ここで、釜100は、
図9〜
図13に示すように、外釜110と、中釜押さえ130と、中釜150とを有している。
【0134】
外釜110は、上部が開口した略リング状の部材であり、外釜本体部112と、外釜本体部112の両側から突出した取付部116とを有している。
【0135】
外釜本体部112は、内側に略円柱状の切欠き114が形成され、該切欠部114の横断面形状は、円形の上端を水平に欠切した形状を呈している。切欠部114は、円弧状の内周面を形成する。該切欠部114には、周状に段差が形成され、中釜押さえ130側がその反対側よりも径が大きく形成されていて、中釜押さえ130側(正面側、Y1側)の大径部(ガイド溝)114aと、その反対側の小径部114bとから構成されている。つまり、外釜110の内周面の軸線方向(Y1−Y2方向)(内周面から等距離の位置にあり内周面の径方向に対して直角方向である軸線の方向)の一方の側である正面側に大径部114aが設けられている。この大径部114aには、中釜150のレース部152が配置されて、レース部152が大径部114aに沿って摺動することになる。すなわち、この大径部114aの内径は、レース部152の外径と略同一又は若干大きく形成されている。また、小径部114bは、中釜150のレース部152の外径よりも小さく形成され、これにより、外釜110内に配置された中釜150が中釜押さえ130とは反対側に脱落することがない。
【0136】
また、外釜110の両側には、中釜押さえ130を外釜110に固定するためのレバー122を取り付けるとともに、釜土台7に外釜110を取り付けるための取付部116が突出して形成されている。つまり、取付部116には、レバー122を回転可能に軸支するための支持穴118が設けられ、該支持穴118の外側には、釜土台7に外釜110を取り付けるためのネジ部124を挿通するための穴部120が設けられている。
【0137】
また、中釜押さえ130は、上部が開口した略リング状の板状部材であり、内側に略円柱状の切欠部132が形成され、該切欠部132の正面視の形状は、円形の上端を水平に欠切した形状を呈している。中釜押さえ130に設けられた切欠部132の内径は、中釜150のレース部152の外径よりも小さく形成され、外釜110の小径部114bと略同一の内径となっている。これにより、外釜110内に配置された中釜150の中釜押さえ130側がカバーされ、中釜150が中釜押さえ130側に脱落することがない。
【0138】
中釜押さえ130は、外釜110の下糸用モータ202とは反対側の面に当接させて、レバー122を中釜押さえ130に係止させることにより、外釜110と中釜押さえ130とが一体に構成される。
【0139】
また、中釜150は、中釜押さえ130が取り付けられた外釜110内に回転可能に配置され、レース部152と、中釜本体部160と、先端部170と、ボビン収納部180と、磁石部(第3磁石部)190とを有している。中釜150における磁石部190以外の構成、すなわち、レース部152と、中釜本体部160と、先端部170と、ボビン収納部180とが、本体構成部を構成する。
【0140】
ここで、レース部152は、略円弧状の板状、すなわち、棒状の板状部を円弧状に形成した形状を呈していて、その外側の面が外釜110の大径部114a内に沿って摺動可能に形成されている。
【0141】
また、中釜本体部160は、全体に板状部材により形成され、レース部152の内側の背面側の端部から背面側に連設された背面部161と、レース部152の内側の正面側の端部から正面側に連設された正面側テーパ状部166とを有している。
【0142】
背面部161は、円形板状の背面本体部162と、背面本体部162の辺部から連設されるとともに、レース部152の内側の背面側の端部から連設された背面側テーパ状部164とを有している。
【0143】
すなわち、背面本体部162は、レース部152の内径よりも小さい外径を有し、中釜150の軸線(回転中心を通る軸線)に対して直角の面をなしている。この背面本体部162は、レース部152の背面側の端部よりも背面側に位置している。
【0144】
また、背面側テーパ状部164は、レース部152の内側の背面側の端部と背面本体部162の辺部の間に略テーパ状の板状に形成され、レース部152の内側の背面側の端部と背面本体部162の辺部間に形成された円錐(厳密には、円錐の側面部)の一部を欠切した形状をなしている。すなわち、背面側テーパ状部164は、正面視の下端位置Pから正面視における糸掛け部174の位置よりも左周方向の位置Q(この位置Qは、周方向において、先端部170の尖鋭部176と正面側テーパ状部166間の切欠部192の基端位置と略一致する)までの範囲である第1領域164aと、該第1領域164a以外の領域である第2領域164bとから構成され、第1領域164aは、背面本体部162の周端からレース部152の内側の端部にまで形成されていて、正面視における背面本体部162の中心を通る直線の方向の幅はαに形成されているが、第2領域164bは、第1領域164aに比べて幅狭に形成されていて、正面視における背面本体部162の中心を通る直線の方向の幅はβに形成され、α>βとなっている。この幅βは、上糸が糸掛け部174に掛止された上糸が糸掛け部174から離脱して上方に引き上げられる際に支障となることがなく、かつ、磁石部190を取付け可能な幅に形成されている。なお、幅βは、幅αの約1/2以下に形成されているが、位置Pから正面視左回りに90度と180度の間の位置Sの間は、略同一幅に形成され、位置Sから正面視左回りに第1領域164aの端部までは、左回りに徐々に幅狭となる形状となっている。なお、
図13の例では、正面視における位置Pと位置Q間の角度は、140〜150度であり、位置Pと位置S間の角度は、120〜130度となっている。背面側テーパ状部164における各所には、略楕円形状の開口部Kが形成されている。
【0145】
また、正面側テーパ状部166は、レース部152の内側の正面側の端部から正面側に形成され、内側(回転中心側)に傾斜した傾斜面を呈した板状に形成されている。つまり、背面側テーパ状部164がなす円錐形状と対称の円錐形状の一部により形成され、正面視において、位置Qの位置から右回りの方向に幅狭に形成され、位置Qから左回りにもレース部152の尾端部152aに向けて幅狭に形成されている。なお、正面側テーパ状部166の正面視の右回り方向の端部は、剣先172よりも周方向に突出して形成され、なお、正面側テーパ状部166の正面視の左回り方向の端部は、周方向に尾端部152aの位置まで形成されている。なお、正面側テーパ状部166の正面側の端部は、
図13に示すように、円筒状の筒状部182の外周よりも外側に形成され、ボビン収納部180にボビン300を収納する際に正面側テーパ状部166が邪魔にならないように形成されている。
【0146】
また、先端部170は、レース部152の端部(尾端部152aとは反対側の端部)から周方向に形成され、外側面は、レース部152の外周面に沿って形成され、その先端に尖鋭な剣先172が形成され、また、剣先172の基端の内側には、周方向に対して直角の平面を呈する糸掛け部174が形成されている。糸掛け部174の内側には、糸掛け部174から周方向に突出した尖鋭な形状の尖鋭部176が形成されている。また、該尖鋭部176と正面側テーパ状部166との間には、尖鋭な形状の切欠部192が形成されていて、尖鋭部176と正面側テーパ状部166の先端とで二股状に形成されている。また、先端部170の背面側(尖鋭部176の背面側と背面側テーパ状部164との間の領域)は、背面側テーパ状部164の端部に向けてなだらかな凹状に形成されている。
【0147】
また、ボビン収納部180は、円筒状の筒状部182と、軸部184とを有し、筒状部182は、背面本体部162の正面側の面に固着されている。つまり、筒状部182の外径は、背面本体部162の径と略同一であり、背面本体部162の正面側の面に筒状部182が固着されている。筒状部182は、当然ボビン300が収納可能な大きさに形成され、筒状部182の前後方向(Y1−Y2方向)の長さは、ボビン300の前後方向の長さ以上に形成されている。また、軸部184は、ボビン300に挿通可能な軸状に形成され、背面本体部162の正面側の面に固着されている。つまり、軸部184の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)と筒状部182の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)とが一致するように形成されている。筒状部182が設けられていることにより、ボビン300に巻回された下糸Rがボビン300から脱落することを防止することができる。特に、下糸の材質によっては、例えば、ポリエステルの場合には、巻回された下糸が膨出することがあるため、筒状部182を設けることにより下糸Rのボビン300からの脱落を防止することができる。
【0148】
また、磁石部190は、永久磁石であり、背面側テーパ状部164における第2領域164bの正面側の面に固着して設けられている。具体的には、磁石部190は、背面側テーパ状部164における第2領域164b(具体的には、第2領域164bにおける同一幅の領域)の正面側の面における筒状部182よりも外側の領域における正面視右端から下端にかけて設けられ、扇状の板状を呈し、背面側テーパ状部164の正面側の面の形状に合わせて湾曲して形成されている。なお、磁石部190を背面側テーパ状部164における第2領域164bの背面側の面に固着して設けてもよい。すなわち、磁石部190は、中釜150の背面部161におけるボビン300の磁石部310が設けられた面が対向する部分(つまり、背面本体部162)の外周側の部分(つまり、背面側テーパ状部164)における正面側又は背面側に設けられる。これにより、下糸張力制御機構部200の邪魔となることなく、磁石部190に磁石部270を近接させることができる。
【0149】
なお、中釜150における磁石部190以外の構成(少なくとも背面部161とボビン収納部180)は、磁石が吸引しない材料(磁石が付かない材料)、つまり、非磁性体(例えば、アルミニウム、ステンレス)により形成されている。すなわち、ボビン300には、磁石部310が設けられているので、磁石部310が背面本体部162に接着してしまわないように、中釜150における磁石部190以外の構成は、非磁性体により形成されている。
【0150】
また、下糸張力制御機構部200は、外釜110の背面側(Y2側)(背面方向としてもよい)に設けられ、下糸用モータ202と、下糸用モータ202の回転軸203に取り付けられた回転盤210と、下糸用モータ202を外釜110に支持するための支持部220とを有している。
【0151】
ここで、下糸用モータ202は、中釜150の背面側(すなわち、背面方向)に設けられ、正逆回転可能に構成され、その回転軸203の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)は中釜150における軸部184の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)と一致するように形成されている。下糸用モータ202の上端の正面側の端部と背面側の端部には、支持部220に取り付けるための取付部204、206が設けられている。
【0152】
また、回転盤210は、円形板状の回転盤本体(回転板)(「回転体」としてもよい)212と、回転盤本体212の正面側の面に取り付けられたリング状の磁石部(第2磁石部)214と、回転盤本体212の背面側の面に設けられた筒状部216とを有し、筒状部216が下糸用モータ202の回転軸203に軸支して固定されている。これにより、下糸用モータ202の回転軸203が回転することにより、回転盤本体212が回転し、回転盤本体212が回転することにより、磁石部214も回転する。この磁石部214は、永久磁石であり、
図14に示すように、回転中心に沿った平面で区画した一方がN極で他方がS極となるように構成され、磁石部214の磁化方向は、面方向(厚み方向としてもよい)となっている。ここで、磁化方向が面方向であるとは、磁力線が主として磁石部214から磁石部214の厚み方向に出る(つまり、磁石部214の厚み方向の面(磁石部214の平面部分)から厚み方向に出る)ことを意味し、磁石部214が回転盤本体212に取り付けられた状態では、磁力線が主として磁石部214から下糸用モータ202の回転軸203の軸線と略平行に出ることを意味している。つまり、この磁石部214は、具体的には、
図38(a)に示すような両面4極の磁石であり、
図38(b)に示すような片面2極の磁石であってもよい。なお、磁石部214は、面方向に磁化されたものであればリング状でなくてもよく、例えば、円柱状であってもよい。つまり、磁石部214は、
図38(c)に示す両面4極の磁石でもよく、また、
図38(d)に示す片面2極の磁石であってもよい。つまり、磁石部214における少なくとも一方の面が2極に形成されている。
【0153】
また、支持部220は、板状のプレート部221と、プレート部221の下面から下方に突出した取付部226、228とを有している。すなわち、プレート部221は、略コ字状のコ字状部222と、コ字状部222の背面側の端部から背面側に伸びた板状部224とを有し、コ字状部222の正面側の一対の先端の一方が外釜110の一対の上端の一方に固着され、コ字状部222の他方の先端が、外釜110の他方の上端に固着される。また、取付部226は、取付部204と固着され、取付部228は、取付部206に取り付けられて、下糸用モータ202が支持部220に支持される。
【0154】
下糸張力制御機構部200における支持部220が外釜110に取り付けられた状態では、回転盤210の磁石部214は、外釜110内に配置された中釜150の背面本体部162の背面側の面に間隔を介して近接した状態となっている。
【0155】
また、釜駆動部250は、釜駆動用モータ252と、釜駆動用モータ252の回転軸(第2回転軸)253に軸支された支持アーム(アーム、アーム部としてもよい)260と、支持アーム260の先端に設けられた磁石部(第4磁石部)270と、釜駆動用モータ252に接続されたエンコーダ251(
図1参照)とを有している。
【0156】
釜駆動用モータ252は、下糸用モータ202の背面側(背面方向としてもよい)に設けられ、釜駆動用モータ252の回転軸253の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)は、下糸用モータ202の回転軸203の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)及び中釜150の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)と一致するように設けられている。この釜駆動用モータ252は、釜土台7の底面部7aに取り付けられている。
【0157】
また、支持アーム260は、全体に略L字状を呈し、略棒状の基端部262と、基端部262の先端から連設された先端部264とを有し、基端部262は、釜駆動用モータ252の回転軸253の軸線に対して直角方向に設けられ、先端部264は、釜駆動用モータ252の回転軸253の軸線と平行に設けられている。なお、基端部262の長さは、先端部264が釜駆動用モータ252に接触しないとともに、先端部264の先端に取り付けられた磁石部270が磁石部190の背面側(背面方向としてもよい)に位置するような長さに設定されている。同様に、先端部264の長さも、磁石部270が背面側テーパ状部164の背面側に近接するような長さに設定されている。つまり、磁石部270は、背面側テーパ状部164の背面に間隔を介して近接した状態となっている。
【0158】
また、磁石部270は、永久磁石であり、扇状の板状を呈し、中釜150の背面側テーパ状部164の背面側の面になるべく近接するように、背面側テーパ状部164の背面側の面の形状に合わせて湾曲して形成されている。
【0159】
なお、磁石部270と磁石部190とは互いに吸引するように構成され、磁石部270の中釜150の背面側テーパ状部164側の面がN極とS極の一方とした場合に、磁石部190の背面側テーパ状部164側の面がN極とS極の他方となるように設定されている。これにより、釜駆動用モータ252を駆動することにより、釜駆動用モータ252の回転軸253が回転し、該回転軸253が回転することにより支持アーム260が回転し、磁石部270が周方向に回転する。そして、磁石部270と磁石部190とが吸引しているので、磁石部270の回転に伴い中釜150が回転することになる。
【0160】
また、ボビン300は、ボビン本体302と、ボビン本体302の背面側の面(軸部184に軸支した際に中釜150の背面部161と対向する面)に設けられた磁石部(第1磁石部)310とを有している。
【0161】
ボビン本体302は、通常のボビンと同様の構成であり、円形の開口部が中心に設けられた円形の板状部302aと、板状部302aと同大同形状の板状部302bと、板状部302aの開口部と板状部302bの開口部間に設けられた円筒状の円筒状部302cとを有していて、板状部302aと板状部302b間の空間に下糸を巻回できるようになっている。円筒状部302c内の穴部304が中釜150の軸部184が挿通する穴部となる。
【0162】
また、磁石部310は、永久磁石であり、下糸張力制御機構部200の磁石部214と同様の構成であり、回転中心に沿った平面で区画した一方がN極で他方がS極となるように構成されている。すなわち、磁石部310の磁化方向は面方向となっている。ここで、磁化方向が面方向であるとは、磁力線が主として磁石部310から磁石部310の厚み方向に出る(つまり、磁石部310の厚み方向の面(磁石部310の平面部分)から厚み方向に出る)ことを意味し、磁石部310がボビン本体302に取り付けられた状態では、磁力線が主として磁石部310からボビン300の軸線(回転中心を通る軸線)と略平行に出ることを意味している。つまり、磁石部310は、具体的には、
図38(a)に示すような両面4極の磁石であり、
図38(b)に示すような片面2極の磁石であってもよい。つまり、磁石部310は、リング状で、磁石部310における少なくとも一方の面が2極に形成されている。なお、磁石部310は、磁石部214と略同大同形状に形成されていて、磁石部310と磁石部214の外径も略同一となっている。これにより、下糸用モータ202を駆動することにより、下糸用モータ202の回転軸203が回転し、回転盤210が回転し、磁石部214が回転する。磁石部214が回転することにより、磁石部214と磁石部310におけるN極とS極とが互いに吸引して、ボビン300も回転する。
【0163】
なお、縫製枠22dと中釜150とボビン300についても、上記機械要素(天秤12a−1〜12a−9、針棒12b−1〜12b−9、布押え12c)と同様に、機械要素となる。
【0164】
なお、釜100と下糸張力制御機構部200と釜駆動部250とボビン300とで、釜関連機構部を構成する。
【0165】
また、釜100と、下糸張力制御機構部200と、釜駆動部250と、ボビン300と、下糸用モータ202と釜駆動用モータ252の動作を制御する制御回路90とによって、「ミシンの下糸張力制御装置」を構成する。
【0166】
次に、上記実施例1のミシン1205の動作について、
図21〜
図37を使用して説明する。
【0167】
まず、制御回路90は、記憶装置92に記憶されている刺繍データに従い、主軸データ(
図21参照)を各ステッチごとに作成する。記憶装置92には、作成する刺繍について、ステッチごとにステッチ幅、ステッチ方向、糸属性(糸材質や糸太さ)等の情報が記憶されているので、各ステッチのステッチ幅、ステッチ方向、糸属性に応じて主軸データを作成する。この主軸データは、
図21に示すように、単位時間ごとの時系列における主軸角度(つまり、主軸モータ20の回転方向の位置)のデータであり、例えば、ステッチ幅が大きい場合には、主軸角度の変化量を小さくし、ステッチ幅が小さい場合には、主軸角度の変化量を大きくする。また、ステッチの方向が前回のステッチの方向と逆の方向となる場合には、主軸角度の変化量を小さくする。つまり、ステッチの方向と前回のステッチの方向のなす角度(
図43における角度α3)が小さい場合には、主軸角度の変化量を小さくし、ステッチの方向と前回のステッチの方向のなす角度が大きい場合には、主軸角度の変化量を大きくする。
【0168】
この制御回路90による主軸データの作成に際しては、複数のステッチから構成される刺繍データ全体について予め作成しておいてもよいし、実際に各機械要素(針棒、天秤、釜等)により刺繍縫いを行なうステッチよりも数ステッチ前の主軸データを作成することにより、主軸データを作成しながら実際の刺繍縫いを行なってもよい。
【0169】
主軸データの一例としては、
図22に示すものが挙げられる。
図22に示す主軸データは、等速で回転しつづけるものであるが、各ステッチのステッチ幅が同じで、ステッチの角度も同じ方向である場合には、このような主軸データとすればよい。なお、あるステッチのステッチ幅が大きい場合には、1ステッチの時間を長くし、ステッチ幅が小さい場合には、1ステッチの時間を短くする。
【0170】
実際の刺繍縫いにおける動作について説明すると、
図23に示すように、まず、主軸角度を検出する(S1)。すなわち、主軸モータ20に接続されたエンコーダ21の情報により主軸角度を検出する。この主軸角度の検出は所定の周期で行い(つまり、
図23に示す処理は所定の周期で行なう)、例えば、1ステッチ分の周期の数十分の1〜数千分の1程度の周期で行なう。
【0171】
なお、針棒が複数設けられ、複数の針棒の中から針棒が選択される(つまり、糸が選択される)ので、厳密には、主軸角度を検出し(S1)、その後、上糸を変更するか否かを判定して、上糸を変更する場合には、針棒ケース1314をスライドさせて、選択された糸の位置に磁石部1250、1270が配置されるとともに、回動部1280の回動アーム1281が選択された糸を掛止して引き上げることができるようにその上糸に対応した開口部1342bの位置に来るようにする。
【0172】
つまり、上糸を変更するか否か判定する工程は、ステップS1とステップS2の間に設けられ、この上糸を変更するか否かを判定する工程においては、検出した主軸角度が、1つのステッチの初頭に対応した主軸角度であるか否かを判定し(例えば、
図36における0度、つまり、次のステッチに移行する際)、1つのステッチの初頭に対応した主軸角度である場合には、刺繍データから上糸が変更されるか否かを判定する工程がステップS1とステップS2の間に設けられ、上糸を変更する場合には、針棒ケース1314のスライド動作を制御する工程が設けられ、針棒ケース1314をスライド動作した後に、ステップS2に移行する。検出した主軸角度が1つのステッチの初頭に対応した主軸角度でない場合や、検出した主軸角度が1つのステッチの初頭に対応した主軸角度であっても、上糸を変更しない場合には、そのままステップS2に移行する。
【0173】
そして、検出された主軸角度に従い、上糸について、トルク制御区間と位置制御区間と他の区間のいずれであるかを判定する。つまり、記憶装置92には、
図19に示すように、トルク制御区間の始点と終点及び位置制御区間の始点と終点の情報が記憶されているので、検出された主軸角度と比較することにより判定する。
【0174】
具体的には、上糸のトルク制御区間であるか否かが判定され(S2)、トルク制御区間である場合には、トルク制御サブルーチンに移行する(S3)。
【0175】
トルク制御区間でない場合には、上糸の位置制御区間であるか否かが判定され(S4)、位置制御区間である場合には、位置制御サブルーチンに移行する(S5)。
【0176】
位置制御区間でない場合には、CPU90aは、0の電圧値をPWM回路90bに出力して(S6)、上糸用モータ1286への電流供給を停止する(S7)。このように上糸用モータ1286への電流供給を停止する区間は、
図36におけるトルク制御区間の終点から位置制御区間の始点までの区間と、位置制御区間の終点とトルク制御区間の始点までの区間に対応する。つまり、把持部本体1241、1261の開閉の切換えが確実に行われてから、トルク制御と位置制御の切換えを行なうために、電流供給停止時間が設けられる。これにより、トルク制御と位置制御の各制御における把持部本体1241、1261の開閉を確実に行なうことができる。
【0177】
なお、把持部本体1241、1261の切換えの応答性を早くできる場合には、トルク制御区間の始点と位置制御区間の終点と一致させ、位置制御区間の始点とトルク制御区間の終点と一致させてもよい。
【0178】
次に、トルク制御サブルーチンにおいては、トルク制御区間の始点において対象ステッチの上糸制御用トルク値(トルクデータ)を上糸制御用トルクデータから読み出しておき、当該ステッチのトルク制御区間においては、読み出した上糸制御用トルク値に従いトルク制御する。すなわち、まず、
図24に示すように、対象ステッチの上糸制御用トルク値が制御回路90に保持されているか否かを判定し(S11)、トルク制御区間の始点であって、まだトルクデータが保持されていない場合には、対象ステッチの上糸制御用トルク値を上糸制御用トルクデータから読み出して制御回路90に保持しておく(S12)。
【0179】
対象ステッチの上糸制御用トルク値が保持されたら、電流センサ90cからトルク値を検出し、対象ステッチの上糸制御用トルク値から電流センサ90cからのトルク値を減算する(
図24のS13、
図29のS13)。
【0180】
次に、ステップS13で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、PWM回路90bに出力する電圧値(PWM回路への電圧指令)を算出し(
図24のS14、
図29のS14)、PWM回路90bに出力する(
図24のS15、
図29のS15)。
【0181】
PWM回路90bは、入力された信号に基づき電圧信号としてのパルス信号を出力して、上糸用モータ1286に対して電流を供給する(
図24のS16、
図29のS16、電流供給工程)。
【0182】
次に、位置制御のサブルーチンにおいては、位置制御区間において、上糸用モータ1286の角度、すなわち、上糸用モータ1286の回転方向の位置(つまり、上糸用モータ1286の出力軸の回転方向の位置)における現在位置を検出し、上糸用モータ1286の回転方向の位置における初期位置(原点位置としてもよい)にまで位置制御するための角度対応データを作成し、この角度対応データに従い、上糸用モータ1286の初期位置にまで位置制御により戻す制御を行なう。すなわち、まず、対象ステッチについて、角度対応データが作成されているか否かが判定される(
図25のS21)。
【0183】
角度対応データが作成されていない場合、つまり、位置制御区間の始点位置においては、エンコーダ1287から上糸用モータ1286の角度を検出する(
図25のS22、
図29のS22)。そして、検出した上糸用モータ1286の角度に従い、角度対応データを作成する(
図25のS23、
図29のS23)。この角度対応データは、
図28に示すように、主軸角度(つまり、主軸モータ20の回転方向の位置)と上糸用モータ角度(上糸用モータの角度)(上糸用モータ1286の回転方向の位置)の対応データであり、位置制御区間の始点位置(位置制御区間の始点位置における主軸角度はa
xとする)における上糸用モータ角度C
nから位置制御区間の終点位置(位置制御区間の終点位置における主軸角度はa
yとする)における上糸用モータの角度がC
0になるまでの主軸角度と上糸用モータ角度の対応データである。主軸角度と上糸用モータ角度は、いずれも各モータの回転方向の位置を示している。この角度C
0が上糸用モータ1286の初期位置の角度である。この角度対応データの作成に際しては、位置制御区間の始点位置に対応する主軸角度a
xから位置制御区間の終点位置に対応する主軸角度a
yまでの範囲を所定の間隔(単位角度)で等分し(すなわち、1/n(nは整数)ごとに等分し)、
図27に示すように、位置制御区間の始点から所定の区間である第1区間(例えば、主軸角度a
x〜a
x+3)では、単位角度当たりの上糸用モータ角度の変化量が徐々に増加して、これにより、回動アーム1281の回動速度が上昇するようにし、第1区間に続く第2区間(例えば、主軸角度a
x+3〜a
y-3)では、単位角度当たりの上糸用モータ角度の変化量が一定となり、第2区間に続く第3区間(例えば、主軸角度a
y-3〜a
y)では、単位角度当たりの上糸用モータ角度の変化量が徐々に減少して、これにより、回動アーム1281の回動速度が減少するようにする。ここで、第1区間の角度範囲と第3区間の角度範囲とは、第2区間よりも短いものとする。
【0184】
そして、角度対応データから上糸用モータ角度のデータを読み出す(
図25のS24、
図29のS24)。すなわち、ステップS1で検出した主軸角度に最も近い主軸角度を角度対応データ(
図29)から検出し、その主軸角度に対応した上糸用モータ角度を読み出す。なお、ステップS1で検出した主軸角度に隣接した2つの主軸角度のデータが角度対応データにある場合には、2つの主軸角度との割合に応じて、上糸用モータ角度を算出してもよい。
【0185】
次に、読み出した上糸用モータ角度から単位時間当たりの変化量を検出して速度データを算出する(
図25のS25、
図29のS25、速度データ算出工程)。つまり、角度データの変化量を時間で除算することにより速度データを算出する。すなわち、主軸角度と上糸用モータ角度の関係が
図28に示す角度対応データに規定され、また、時間と主軸角度の関係が
図21に示す主軸データに規定されているので、これらにより、単位時間当たりの上糸用モータ角度の変化量を検出する。なお、主軸データの主軸角度のデータと角度対応データの主軸角度のデータとが一致しない場合には、例えば、角度対応データにおける主軸角度が隣接する2つの主軸角度(主軸データにおける主軸角度)との差の割合から時間を算出すればよい。
【0186】
次に、速度データの単位時間当たりの変化量を検出してトルクデータを算出する(
図25のS26、
図29のS26、トルクデータ算出工程)。つまり、速度データの変化量を時間で除算することによりトルクデータを算出する。つまり、ステップS25において、時刻ごとに上糸用モータの速度データが算出されるので、この速度データを微分することによりトルクデータを算出する。
【0187】
次に、ステップS26で算出されたトルクデータからトルク補償データを算出する(
図25のS27、
図29のS27)。すなわち、トルクデータに対して慣性比率を乗算し(
図29のS27−1)、慣性比率を乗算して得た値にメカロスに基づくトルクを加算してトルク補償データを算出する(
図29のS27−2)。ここで、慣性比率とは、各機械要素の質量等に応じて予め定められた定数であり、メカロスに基づくトルクは、各機械要素に応じて予め定められた値である。
【0188】
次に、ステップS24において読み出された角度データからエンコーダ1287(上糸用モータ1286に対応したエンコーダ)からのデータ(エンコーダのカウント値)を減算する(
図26のS28、
図29のS28、位置偏差算出工程)。このステップS28で算出された値は、位置偏差の値といえる。
【0189】
次に、ステップS28で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、速度値を算出する(
図26のS29、
図29のS29)。
【0190】
次に、エンコーダ1287からの出力を微分してモータ現在速度値を算出する(
図26のS30、
図29のS30)。つまり、エンコーダのカウント値の単位時間当たりの変化量を算出して、モータ現在速度値を算出する。
【0191】
次に、ステップS30で算出された速度値からステップS31で算出されたモータ現在速度値を減算し、さらに、ステップS25で算出された速度データを加算する(
図26のS31、
図29のS31、速度偏差算出工程)。このステップS31で算出された値は、速度偏差の値であるといえる。
【0192】
次に、ステップS31で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、トルク値を算出する(
図26のS32、
図29のS32)。
【0193】
次に、ステップS32で算出されたトルク値にステップS27で算出されたトルク補償データを加算する(
図26のS33、
図29のS33)。その後、ステップS33で算出した値から電流センサ90cからのトルク値を減算する(
図26のS34、
図29のS34、トルク偏差算出工程)。このステップS34で算出された値は、トルク偏差の値といえる。
【0194】
次に、ステップS34で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、PWM回路90bに出力する電圧値(PWM回路への電圧指令)を算出し(
図26のS35、
図29のS35)、PWM回路90bに出力する(
図26のS36、
図29のS36)。
【0195】
PWM回路90bは、入力された信号に基づき電圧信号としてのパルス信号を出力して、上糸用モータ1286に対して電流を供給する(
図26のS37、
図29のS37、電流供給工程)。以上のようにして、
図23〜
図26のフローチャートに示す処理を繰り返して行なうことにより、上糸用モータ1286の制御を行なう。なお、上糸制御についての
図23〜
図26のフローチャートの説明において、PWM回路90bと電流センサ90cは、上糸用モータ1286に対応したPWM回路90bと電流センサ90cである。
【0196】
次に、ステップS1で検出された主軸角度に従い、下糸のトルク制御区間であるか否かを判定する(S8)。つまり、記憶装置92には、
図19に示すように、下糸のトルク制御区間の始点と終点の情報が記憶されているので、検出された主軸角度と比較することにより判定する。
【0197】
下糸のトルク制御区間であるか否かが判定され(S8)、トルク制御区間である場合には、トルク制御サブルーチンに移行する(S9)。
【0198】
トルク制御区間でない場合には、CPU90aは、0の電圧値をPWM回路90bに出力して(S10)、下糸用モータ202への電流供給を停止する(S11)。このように下糸用モータ202への電流供給を停止する区間は、
図37における区間T以外の区間に対応する。
【0199】
次に、トルク制御サブルーチンにおいては、上糸の場合と同様に
図24に示すフローチャートに従い制御が行われ、トルク制御区間の始点において対象ステッチの下糸制御用トルク値(トルクデータ)を下糸制御用トルクデータから読み出しておき、当該ステッチのトルク制御区間においては、読み出した下糸制御用トルク値に従いトルク制御する。すなわち、まず、
図24に示すように、対象ステッチのトルクデータが制御回路90に保持されているか否かを判定し(S11)、トルク制御区間の始点であって、まだ下糸制御用トルク値が保持されていない場合には、対象ステッチの下糸制御用トルク値を下糸制御用トルクデータから読み出して制御回路90に保持しておく(S12)。
【0200】
対象ステッチの下糸制御用トルク値が保持されたら、電流センサ90cからトルク値を検出し、対象ステッチの下糸制御用トルク値から電流センサ90cからのトルク値を減算する(
図24のS13、
図29のS13)。
【0201】
次に、ステップS13で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、PWM回路90bに出力する電圧値(PWM回路への電圧指令)を算出し(
図24のS14、
図29のS14)、PWM回路90bに出力する(
図24のS15、
図29のS15)。
【0202】
PWM回路90bは、入力された信号に基づき電圧信号としてのパルス信号を出力して、下糸用モータ202に対して電流を供給する(
図24のS16、
図29のS16、電流供給工程)。なお、上記の下糸制御においては、
図29のS13からS16までが関係する。
【0203】
下糸用モータ202の回転軸203が回転すると、回転盤210が回転し、磁石部214が回転する。磁石部214が回転することにより、磁石部214と磁石部310におけるN極とS極とが互いに吸引して、ボビン300に回転力が付与される。なお、下糸用モータ202の回転方向としては、下糸Rを引き出す場合のボビン300の回転方向(順方向)に対して逆方向に回転盤210を回転させるように下糸用モータ202を回転させ、これにより、ボビン300に対して、順方向に対する逆方向に回転力が付与され、上糸Jと下糸Rの係止部分を締めることができる。
【0204】
以上のようにして、
図23〜
図26のフローチャートに示す処理を繰り返して行なうことにより、下糸用モータ202の制御を行なう。なお、下糸制御についての
図23〜
図26のフローチャートの説明において、PWM回路90bと電流センサ90cは、下糸用モータ202に対応したPWM回路90bと電流センサ90cである。
【0205】
次に、上流側把持部1240と下流側把持部1260の切換え制御については、
図36に示すように、上糸用モータ1286についてのトルク制御区間の終点から位置制御区間の終点までは、上流側把持部1240の把持部本体1241を開とし、下流側把持部1260の把持部本体1261を閉とし、一方、位置制御区間の終点からトルク制御区間の終点までは、上流側把持部1240の把持部本体1241を閉とし、下流側把持部1260の把持部本体
1261を開とする。
【0206】
すなわち、
図30に示すフローチャートに従って説明すると、主軸角度を検出して(S41)(主軸角度の検出は、上記ステップS1と同様に行なう)、トルク制御区間の終点であるか否かを判定し(S42)、トルク制御区間の終点である場合には、上流側把持部1240の把持部本体1241を開とし、下流側把持部1260の把持部本体1261を閉とする。つまり、上糸Jは、把持部本体1241には固定されていないが、把持部本体1261に固定された状態となる。なお、前回の主軸角度の検出(S41)に際してトルク制御区間の終点には到達しておらず、今回の主軸角度の検出(S41)に際してトルク制御区間の終点を過ぎている場合にも、トルク制御区間の終点であると判断する。
【0207】
また、トルク制御区間の終点でない場合には、位置制御区間の終点であるか否かを判定し(S44)、位置制御区間の終点である場合には、上流側把持部1240の把持部本体1241を閉とし、下流側把持部1260の把持部本体1261を開とする。なお、前回の主軸角度の検出(S41)に際して位置制御区間の終点には到達しておらず、今回の主軸角度の検出(S41)に際して位置制御区間の終点を過ぎている場合にも、位置制御区間の終点であると判断する。
【0208】
以上のようにして、トルク制御区間においては、把持部本体1241が閉、把持部本体1261が開となり、位置制御区間においては、把持部本体1241が開、把持部本体1261が閉となる。把持部本体1241、1261が閉になると、把持された上糸が固定され、把持部本体1241、1261が開になると、上糸の固定が解除される。
【0209】
なお、磁石部1250を駆動することにより、第1板状部ユニット1242−1〜1242−9における磁石部1250の位置に対応した第1板状部ユニットの第1板状部が磁力により吸引されて、第1板状部1242aと第2板状部1244間の隙間が強く閉じた状態となって、把持部本体1241が閉となり、第1板状部1242aと第2板状部1244とで上糸Jを挟んで把持した閉状態となる。例えば、
図3、
図4、
図5、
図6、
図7に示すように、磁石部1250が第1板状部ユニット1242−8の第1板状部1242aの背面側に位置している場合には、磁石部1250を駆動することにより第1板状部1242aと第2板状部1244間の隙間が強く閉じた状態となって、第1板状部1242aと第2板状部1244間の上糸が把持される。また、磁石部1250を駆動しない場合には、第1板状部1242aと第2板状部1244間の隙間が強く閉じた状態とはならない(つまり、第1板状部と第2板状部とが単に接している状態となっている)ため、把持部本体1241が開となり、上糸把持を解除した開状態となる。このように上流側駆動部としての磁石部1250は、把持部本体1241に対して上糸を把持した閉状態と上糸把持を解除した開状態とを切り換える。
【0210】
同様に、磁石部1270を駆動することにより、第1板状部ユニット1262−1〜1262−9における磁石部1270の位置に対応した第1板状部ユニットの第1板状部が磁力により吸引されて、第1板状部1262aと第2板状部1264間の隙間が強く閉じた状態となって、把持部本体1261が閉となり、第1板状部1262aと第2板状部1264とで上糸Jを挟んで把持した閉状態となる。例えば、
図3、
図4、
図5、
図6、
図7に示すように、磁石部1270が第1板状部ユニット1262−8の第1板状部1262a背面側に位置している場合には、磁石部1270を駆動することにより第1板状部1262aと第2板状部1264間の隙間が強く閉じた状態となって、第1板状部1262aと第2板状部1264間の上糸が把持される。また、磁石部1270を駆動しない場合には、第1板状部1262aと第2板状部1264間の隙間が強く閉じた状態とはならない(つまり、第1板状部と第2板状部とが単に接している状態となっている)ため、把持部本体1261が開となり、上糸把持を解除した開状態となる。このように下流側駆動部としての磁石部1270は、把持部本体1261に対して上糸を把持した閉状態と上糸把持を解除した開状態とを切り換える。
【0211】
すなわち、上糸制御部1230の動作を説明すると、位置制御区間の終点の位置では、回動アーム1281が上死点の位置(初期位置)となっている。つまり、回動アーム1281のフック部1284が斜め上方にある位置(
図6、
図7の1281(A)に示す位置)となっている。この初期位置では、回動アーム1281の先端は、開口部1342bからプレート部1341の正面側に露出している。なお、選択される上糸が変更される場合には、回動アーム1281が退避されるので、回動アーム1281を初期位置にまで回動させる。その際、回動アーム1281は上方に回動され、上糸支持部材1288に支持された上糸に接して掛止した状態で上糸を初期位置まで回動させる。
【0212】
次に、トルク制御区間に入ると、把持部本体1241が閉、把持部本体1261が開の状態で、上糸用モータ1286がトルク制御されて、上糸用モータ1286により回動アーム1281に対して上方に回転力が付与されている。これにより、天秤(天秤12a−1〜12a−9のうち作動させる天秤(以下「作動天秤」とする))の上糸Jに対する引っぱり方向(引き上げ方向)に抗して回動アーム1281が上糸Jを引っぱっている状態で、作動天秤が上方に回動して上糸Jを加工布に対して引き上げている。これにより、作動天秤が上糸Jを引き上げる(つまり、作動天秤が上死点(他方の死点)に移行する)に伴い、回動アーム1281が作動天秤の上糸Jの引っぱり方向(下方)に回動していく。
【0213】
なお、上糸制御用トルクデータにおいて設定されるトルクの値は、作動天秤が上糸Jを引き上げるに伴い回動アーム1281が作動天秤の上糸Jの引っぱり方向(下方)に回動し、作動天秤による上糸Jの引っぱりに支障がない程度の値に設定する。
【0214】
次に、位置制御区間に入ると、把持部本体1241が開、把持部本体1261が閉の状態で、上糸用モータ1286が位置制御されて回動アーム1281が上糸Jを引き出す方向(上方)に回動する。
図6、
図7における1281(A)は位置制御区間の終点で上糸用モータ1286が初期位置に戻ることにより回動アーム1281が初期位置(原点位置としてもよい)にまで回動した状態を示している。
【0215】
トルク制御に際して、トルクの値が大きい場合には、上糸Jを強く引くので、そのステッチは固く縫われることになり、トルクの値が小さい場合には、上糸Jを弱く引くので、そのステッチは柔らかく縫われることになる。
【0216】
以上のように、各ステッチごとの制御区間において、作動天秤が上糸により縫製する加工布に対して上糸を引っぱる区間である作動天秤の下死点から上死点までの区間における少なくとも一部を含む区間であるトルク制御区間においては、把持部本体1241を閉状態とし、把持部本体1261を開状態とした状態で、作動天秤が上糸を引っぱる方向に対抗して上糸に張力を付与するようにトルク値に従い回動アーム1281に回転力を付与するトルク制御を行ない、一方、トルク制御区間以外の区間の少なくとも一部である位置制御区間においては、把持部本体1241を開状態とし、把持部本体1261を閉状態とした状態で、上糸用モータ1286の回転方向の位置である上糸用モータ1286の角度における初期位置に上糸用モータ1286の角度が戻るように上糸用モータ1286の角度の位置データに従い回動アーム1281に回転力を付与する位置制御を行なって上糸を上流から引き出す。
【0217】
次に、主軸モータ20の制御について説明する。主軸モータ20の制御は、上糸用モータ1286における位置制御の場合と同様に行なう。
【0218】
まず、主軸データから角度データ(位置データとしてもよい)を読み出す(
図31のS51、
図33のS51、読出し工程)。つまり、主軸データにおいて処理の対象となる時間に対応する角度(主軸角度)を検出してその角度のデータを読み出す。
【0219】
次に、検出した主軸角度の単位時間当たりの変化量を検出して速度データを算出する(
図31のS52、
図33のS52、速度データ算出工程)。速度データの算出に際しては、角度データの変化量を時間で除算することにより速度データを算出する。つまり、角度データを微分することにより速度データを算出する。
【0220】
次に、速度データの単位時間当たりの変化量を検出してトルクデータを算出する(
図31のS53、
図33のS53、トルクデータ算出工程)。トルクデータの算出に際しては、速度データの変化量を時間で除算することによりトルクデータを算出する。つまり、速度データを微分することにより速度データを算出する。なお、速度の変化量を算出するために必要な速度データは予めCPU90aが保持しておく。
【0221】
次に、ステップS53で算出されたトルクデータからトルク補償データを算出する(
図31のS54、
図33のS54)。すなわち、トルクデータに対して慣性比率を乗算し(
図33のS54−1)、慣性比率を乗算して得た値にメカロスに基づくトルクを加算してトルク補償データを算出する(
図33のS54−2)。ここで、慣性比率とは、各機械要素の質量等に応じて予め定められた定数であり、メカロスに基づくトルクは、各機械要素に応じて予め定められた値である。
【0222】
次に、ステップS51において読み出された角度データからエンコーダ21からのデータ(エンコーダのカウント値)を減算する(
図32のS55、
図33のS55、位置偏差算出工程)。このステップS55で算出された値は、位置偏差の値といえる。
【0223】
次に、ステップS55で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、速度値を算出する(
図32のS56、
図33のS56)。
【0224】
次に、エンコーダ21からの出力を微分してモータ現在速度値を算出する(
図32のS57、
図33のS57)。つまり、エンコーダのカウント値の単位時間当たりの変化量を算出して、モータ現在速度値を算出する。
【0225】
次に、ステップS56で算出された速度値からステップS57で算出されたモータ現在速度値を減算し、さらに、ステップS52で算出された速度データを加算する(
図32のS58、
図33のS58、速度偏差算出工程)。このステップS58で算出された値は、速度偏差の値であるといえる。
【0226】
次に、ステップS58で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、トルク値を算出する(
図32のS59、
図33のS59)。
【0227】
次に、ステップS59で算出されたトルク値から電流センサ90cからのトルク値を減算し、さらに、ステップS54で算出されたトルク補償データを加算する(
図32のS60、
図33のS60、トルク偏差算出工程)。このステップS60で算出された値は、トルク偏差の値といえる。
【0228】
次に、ステップS60で算出された算出値に対して、予め定められた定数を乗算して、PWM回路90bに出力する電圧値(PWM回路への電圧指令)を算出し(
図32のS61、
図33のS61)、PWM回路90bに出力する(
図32のS62、
図33のS62)。
【0229】
PWM回路90bは、入力された信号に基づき電圧信号としてのパルス信号を出力して、主軸モータ20に対して電流を供給する(
図32のS63、
図33のS63、電流供給工程)。なお、主軸モータ20の制御についての
図31、
図32のフローチャートの説明において、PWM回路90bと電流センサ90cは、主軸モータ20に対応したPWM回路90bと電流センサ90cである。
【0230】
また、釜駆動用モータ252の制御は、上記主軸モータ20の制御と同様に行なう。つまり、主軸角度の代わりに中釜角度を用いる以外は主軸モータ20と同様に、
図31、
図32に示すフローチャートに従い制御を行なう。つまり、ステップS51では、主軸データと釜駆動用データに従い、主軸データにおいて処理の対象となる時間に対応する中釜角度を検出してその角度のデータを読み出す。つまり、主軸データにおいて、主軸角度を検出し、釜駆動用データにおいて、検出した主軸角度に対応した中釜角度を検出する。また、ステップS52では、検出した中釜角度の単位時間当たりの変化量を検出して速度データを算出する。
【0231】
なお、ステップS55では、ステップS51において読み出された角度データからエンコーダ251からのデータ(エンコーダのカウント値)を減算する。また、ステップS57では、エンコーダ251からの出力を微分してモータ現在速度値を算出する。
【0232】
また、釜駆動用モータ252についての
図31、
図32のフローチャートに示す制御において、PWM回路90bと電流センサ90cは、主軸モータ20に対応したPWM回路90bと電流センサ90cである。
【0233】
釜駆動用モータ252の動作制御に従い、釜駆動用モータ252の回転軸253が回転すると、該回転軸253が回転することにより支持アーム260が回転し、磁石部270が周方向に回転する。そして、磁石部270と磁石部190とが吸引しているので、磁石部270の回転に伴い中釜150が回転することになる。具体的には、中釜150は半回転釜であるので、半回転の回転範囲を往復動するように制御される。
【0234】
中釜150の具体的な動作について
図34を使用して説明すると、中釜150は、
図34(a)に示す回転範囲の一方の端部にある状態から
図34(e)に示す回転範囲の他方の端部にある状態との間を往復回転し、
図34(a)の状態から正面視において右回転すると、
図34(b)に示すように、剣先172が上糸Jに挿通される。
図34(b)は、糸掛け部174の位置が上死点(回転中心に対して最も上方の位置)にある場合を示す。中釜150が正面視においてさらに右回転すると、
図34(c)に示すように、糸掛け部174に掛止された上糸Jが引っ張られ、
図34(d)の状態を経て
図34(e)の状態となる。
図34(d)は、糸掛け部174の位置が下死点(回転中心に対して最も下方の位置)にある場合を示す。
図34(e)の状態になると、糸掛け部174に掛止されていた上糸Jは、縫製枠が移動するとともに天秤が上昇することにより、上方に引き上げられて下糸Rととともに縫製される。なお、
図35は、
図34(c)に対応する図である。
【0235】
なお、上記の動作において、ループ状の上糸Jの一方は背面本体部162の背面側を通るが(
図34(d)参照)、回転盤210と中釜150の背面本体部162との間には、間隔が設けられているので、上糸が背面本体部162の背面側を通る際の支障となることがない。
【0236】
中釜と針棒と天秤の1ステッチ分の期間のモーションダイヤグラムを示すと
図37に示すようになり、
図37における(a)の位置が、
図34(a)の状態に対応し、
図37における(b)の位置が、
図34(b)の状態に対応し、
図37における(d)の位置が、
図34(d)の状態に対応し、
図37における(e)の位置が、
図34(e)の状態に対応する。なお、縫製枠12dは、少なくとも針棒が針板位置よりも上方にある場合に移動する。
【0237】
なお、ミシン1205の使用に際して、ボビン300を交換する場合には、ボビン300はボビン収納部180内に磁石部310と磁石部214の吸引力により保持されているので、中釜押さえ130の側から該吸引力に抗してボビン300を引き出すようにする。また、新たなボビン300をボビン収納部180内に収納するには、ボビン300を中釜押さえ130側からボビン収納部180内に収納することにより、磁石部310と磁石部214とが吸引するので、容易にボビン300をボビン収納部180内に収納することができる。
【0238】
以上のように、本実施例のミシンによれば、記憶装置92に記憶された上糸制御用トルクデータと下糸制御用トルクデータに従い、上糸及び下糸に対する張力の大きさを制御することができ、特に、上糸制御用トルクデータにおける上糸制御用トルク値と下糸制御用トルクデータにおける下糸制御用トルク値とは、ステッチごとに規定されているので、ステッチごとに上糸及び下糸への張力を制御することができる。よって、ステッチごとに縫い目の固さを調整することができる。また、各ミシンユニット1206においては、記憶装置92に記憶された上糸制御用トルクデータと下糸制御用トルクデータにより、上糸と下糸の張力の制御が行われるので、各ミシンユニット1206(ヘッド1207としてもよい)において加工布に同一の刺繍を形成することができ、各ミシンユニット1206(ヘッド1207としてもよい)において形成された刺繍の同一性を極めて高くすることができる。つまり、ミシン1205における各ミシンユニット1206においては、記憶装置92に記憶された上糸制御用トルクデータと下糸制御用トルクデータにより上糸と下糸の張力が制御され、各ミシンユニットにおいて、同一のトルクデータにより張力制御が行われるので、各ミシンユニットにおいて、同一の刺繍を形成することができ、各ミシンユニット(すなわち、各ヘッド)において形成された刺繍の同一性を極めて高くすることができる。
【0239】
また、複数のミシン1205においても、記憶装置92に記憶された上糸制御用トルクデータを同一とするとともに、記憶装置92に記憶された下糸制御用トルクデータを同一とすることにより、各ミシンにおいて加工布に同一の刺繍を形成することができ、各ミシンにおいて形成された刺繍の同一性を極めて高くすることができる。
【0240】
また、従来のミシン(
図46、
図47参照)における糸調子皿とロータリーテンションと糸調子バネの代わりに、上糸制御部1230を設けることにより、上糸Jを引き出す位置制御区間においては、把持部本体1241が開となり、回動部1280の回動アーム1281よりも上流には、プリテンション296が存在するのみで糸調子皿とロータリーテンションの摩擦抵抗が存在せず、また、把持部本体1261が閉となるので、天秤の動きが上糸を引き出す際の支障となることがなく、よって、上糸を円滑に巻き糸から引き出すことができ、糸切れのおそれを小さくすることができる。
【0241】
また、上糸の糸切れが発生した場合には、トルク制御区間において、天秤が上死点に移行する際に回動アーム1281が上方に引き上げられることがない、すなわち、回動アーム1281が上糸用モータ1286の回転力付与方向と反対方向に引っぱられることがないので、回動アーム1281が上方に引き上げられないことを検出することにより糸切れを検出することができ、また、糸切れが発生していない場合には、トルク制御区間においては、回動アーム1281が引き上げられるので、正確に糸切れを検出することができる。
【0242】
また、位置制御区間においては、位置制御区間において、上糸用モータ1286の現在位置を検出し、上糸用モータ1286の初期位置にまで位置制御するための角度対応データを作成し、この角度対応データに従い、上糸用モータ1286の初期位置にまで位置制御により戻す制御を行なうので、トルク制御区間において、回動アーム1281が引き上げられることにより消費した量だけ上糸を引き出すことができるので、上糸を引き出すことにより蓄糸した量の過不足が生じない。
【0243】
また、下糸用モータ202により回転制御される回転盤210に設けられた磁石部214とボビン300に設けられた磁石部310とによって下糸Rの張力を制御するので、下糸と他の部材との摩擦により張力を制御する場合に比べて精度よく張力制御を行なうことができる。
【0244】
また、下糸Rに付与される張力は下糸用モータ202に印加される電流値により制御され、下糸張力は電流値に比例するので、電流値を細かく制御することにより、下糸の張力をきめ細かく制御することができる。
【0245】
また、中釜150にはボビン収納部180が設けられていて、ボビン収納部180に収納されたボビン300は、磁石部310が回転盤210の磁石部214によって吸引されることにより、ボビン収納部180内に安定して収納されるので、中釜150にボビンを取り付ける機構を別途設ける必要がない。また、本実施例においては、ボビン300は、ボビン収納部180に容易に着脱することができる。つまり、磁石部310と磁石部214の吸引力によりボビン300を容易にボビン収納部180内に収納できる。
【0246】
また、本実施例のミシン1205においては、中釜150が釜駆動部250により駆動され、磁石部270と磁石部190とが吸引して、磁石部270が周方向に回転するのに伴い中釜150が回転するので、中釜を駆動する際の駆動音を低下させることができる。
【0247】
なお、上記の説明において、中釜は半回転式であるとして説明したが、全回転式の構成としてもよい。
【0248】
すなわち、中釜が全回転式の場合の構成は、
図39に示すように構成され、釜100と、下糸張力制御機構部2200と、釜駆動部2250の構成は、
図39に示すように構成され、釜100の構成は、
図9〜
図13の構成における釜100と同様の構成である。
【0249】
下糸張力制御機構部2200は、下糸用モータ(下糸張力制御用モータとしてもよい)2202と、下糸用モータ2202の回転軸2203に取り付けられた回転盤2210とを有している。
【0250】
下糸用モータ2202は、正逆回転可能に構成され、その回転軸2203の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)は中釜150における軸部184の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)と一致するように形成されている。なお、下糸用モータ2202は、
図9〜
図13の構成とは異なり、釜駆動用モータ2252の背面側に設けられている。また、下糸用モータ2202の回転軸2203は、
図9〜
図13の構成における回転軸203と比べて長く形成されていて、釜駆動用モータ2252内の挿通穴と釜駆動用モータ2252の筒状の回転軸を挿通して、釜駆動用モータ2252の正面側に突出している。なお、下糸用モータ2202は、釜土台に固定されている。
【0251】
回転盤2210は、
図9〜
図13の構成における回転盤210と同様の構成であり、円形板状の回転盤本体2212と、回転盤本体2212の正面側の面に取り付けられたリング状の磁石部(第2磁石部)2214とを有している。回転盤本体2212は、
図9〜
図13の構成における回転盤本体212と同様の構成であり、磁石部2214は、
図9〜
図13の構成における磁石部214と同様の構成であるので、詳しい説明を省略する。また、回転盤本体2212の背面側の面には、
図9〜
図13の構成における筒状部216と同様の構成の筒状部が設けられ、該筒状部が下糸用モータ2202の回転軸2203に軸支して固定されている。なお、釜100と下糸張力制御機構部2200とを釜土台に固定した状態では、回転盤2210の磁石部2214は、外釜110内に配置された中釜150の背面本体部162の背面側の面に間隔を介して近接した状態となっている。
【0252】
また、釜駆動部2250は、釜駆動用モータ2252と、釜駆動用モータ2252の回転軸に軸支された支持アーム2260と、支持アーム2260の先端に設けられた磁石部(第4磁石部)2270とを有している。
【0253】
釜駆動用モータ2252は、筒状に形成され、軸線に沿って円柱状の挿通穴が形成されている。また、釜駆動用モータ2252の回転軸も筒状に形成され、釜駆動用モータ2252の回転軸の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)は、下糸用モータ2202の回転軸2203の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)及び中釜150の軸線(回転中心を通る軸線)(軸芯としてもよい)と一致するように設けられている。この釜駆動用モータ2252も、下糸用モータ2202と同様に、釜土台に取り付けられている。なお、釜駆動用モータ2252は、中釜150が全回転式となるので、一方向のみに回転すれば足りる。なお、正逆回転する構成であってもよい。
【0254】
また、支持アーム2260は、全体に略L字状を呈し、略棒状の基端部2262と、基端部2262の先端から連設された先端部2264とを有し、基端部2262は、釜駆動用モータ2252の回転軸の軸線に対して直角方向に設けられ、先端部2264は、釜駆動用モータ2252の回転軸の軸線と平行に設けられている。なお、基端部2262の長さは、先端部2264が回転盤2210に接触しないとともに、先端部2264の先端に取り付けられた磁石部2270が磁石部190の背面側(すなわち、背面方向)に位置するような長さに設定されている。同様に、先端部2264の長さも、磁石部2270が背面側テーパ状部164の背面側に近接するような長さに設定されている。
【0255】
また、磁石部2270は、
図9〜
図13の構成における磁石部270と同様の構成であり、扇状の板状を呈し、中釜150の背面側テーパ状部164の背面側の面になるべく近接するように、背面側テーパ状部164の背面側の面の形状に合わせて湾曲して形成されている。
【0256】
なお、磁石部2270と磁石部190とは互いに吸引するように構成され、磁石部2270の中釜150の背面側テーパ状部164側の面がN極とS極の一方とした場合に、磁石部190の背面側テーパ状部164側の面がN極とS極の他方となるように設定されている。これにより、釜駆動用モータ2252を駆動することにより、釜駆動用モータ2252の回転軸が回転し、該回転軸が回転することにより支持アーム2260が回転し、磁石部2270が周方向に回転する。そして、磁石部2270と磁石部190とが吸引しているので、磁石部2270の回転に伴い中釜150が回転することになる。
【0257】
なお、下糸張力制御機構部2200と釜駆動部2250とは上記のように構成されていて、特に、釜駆動用モータ2252の背面側(すなわち、背面方向)に下糸用モータ2202が設けられていて、回転盤2210の周囲が開放されているので、支持アーム2260は全回転することが可能である。
【0258】
本実施例の下糸張力制御機構部2200と釜駆動部2250以外の構成は、
図9〜
図13の構成と同様である(例えば、釜100やボビン300の構成は
図9〜
図13の構成における釜100やボビン300と同様である)ので詳しい説明を省略する。
【0259】
図39の構成を用いたミシンの動作は、
図9〜
図13の構成を用いたミシンの動作と同様であるので詳しい説明を省略する。
【0260】
なお、釜駆動用モータ2252の動作制御に従い、釜駆動用モータ2252の回転軸が回転すると、該回転軸が回転することにより支持アーム2260が回転し、磁石部2270が周方向に回転する。そして、磁石部2270と磁石部190とが吸引しているので、磁石部2270の回転に伴い中釜150が回転することになる。具体的には、
図39の構成における中釜150は全回転釜であるので、釜駆動用モータ2252は、一方向に回転する。
【0261】
中釜150の具体的な動作については、
図34(a)〜(e)に示すように動作し、その後、中釜150は同一方向に回転して、
図34(a)に示す状態となり、その後、さらに、上糸を掛止することなく一回転して、
図34(a)に示す状態となって、1ステッチ分の動作となる。
【0262】
中釜と針棒と天秤の1ステッチ分の期間のモーションダイヤグラムを示すと
図40に示すようになり、中釜150は1ステッチの期間で2回転する。また、
図40における(a)の位置が、
図34(a)の状態に対応し、
図40における(b)の位置が、
図34(b)の状態に対応し、
図40における(d)の位置が、
図34(d)の状態に対応し、
図40における(e)の位置が、
図34(e)の状態に対応する。なお、縫製枠12dは、少なくとも針棒が針板位置よりも上方にある場合に移動する。
【0263】
また、下糸用モータ2202の動作制御に従い、下糸用モータ2202の回転軸2203が回転すると、回転盤2210が回転し、磁石部2214が回転する。磁石部2214が回転することにより、磁石部2214と磁石部310におけるN極とS極とが互いに吸引して、ボビン300も回転する。
【0264】
なお、下糸用モータ2202の動作制御の方法としては、
図9〜
図13の構成の場合と同様に、下糸Rを引き出す場合のボビン300の回転方向(順方向)に対して逆方向に回転盤2210を回転させることにより、上糸Jと下糸Rの係止部分を強く締めることができる。
【0265】
すなわち、具体的に下糸用モータ2202をトルク制御するタイミングとしては、
図9〜
図13の構成を用いたミシン1205と同様に、例えば、縫い針が加工布から抜けた状態から天秤の上死点を過ぎた位置(又は上死点の位置)までの期間T(
図40参照)とし、少なくとも、天秤の下死点から上死点までの略中間位置から天秤の上死点までの期間とする。つまり、該期間における下糸用モータ2202のトルク制御のトルク値を大きくすることにより固い仕上げの刺繍にすることができ、一方、該期間における下糸用モータ2202のトルク制御のトルク値を小さくすることにより柔らかい仕上げの刺繍にすることができる。