縫紉機(jī)及縫紉機(jī)的控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用各自的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸與送布機(jī)構(gòu)的縫紉機(jī)及縫紉機(jī)的控制方法。縫紉機(jī)具有主電動(dòng)機(jī)與送布電動(dòng)機(jī)。主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸。主軸使縫紉針上下運(yùn)動(dòng)。送布電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)送布機(jī)構(gòu)。縫紉機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)將送布電動(dòng)機(jī)的輸出軸的朝向一個(gè)方向及相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的各轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為送布機(jī)構(gòu)水平往返擺動(dòng)一次的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)而將送布電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到送布機(jī)構(gòu)。縫紉機(jī)的CPU檢測(cè)主旋轉(zhuǎn)角度（S11）。主旋轉(zhuǎn)角度是主電動(dòng)機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。CPU檢測(cè)送布旋轉(zhuǎn)角度（S13、S19）。送布旋轉(zhuǎn)角度是送布電動(dòng)機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。CPU通過(guò)使用主旋轉(zhuǎn)角度與送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算向送布電動(dòng)機(jī)指示的轉(zhuǎn)速（S16、S22）。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種利用各自的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸與送布機(jī)構(gòu)的。
技術(shù)介紹
有一種利用各自的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸與送布機(jī)構(gòu)的縫紉機(jī)。由于該縫紉機(jī)能夠自由控制送布量，因此能夠容易縫制各種圖案。日本特許公開(kāi)1979年92444號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的縫細(xì)機(jī)在送布電動(dòng)機(jī)的輸出軸上連結(jié)有送布齒。送布電動(dòng)機(jī)是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。若送布電動(dòng)機(jī)使輸出軸在規(guī)定角度范圍內(nèi)往返一次，則送布齒沿水平方向往返一次。在利用各自的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸與送布機(jī)構(gòu)時(shí)，縫紉機(jī)需要保持主軸的驅(qū)動(dòng)與送布 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步。日本特許公開(kāi)1993年228276號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的縫紉機(jī)根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)相位確定送布開(kāi)始時(shí)間，并根據(jù)送布量與主軸的加速度對(duì)所確定的送布開(kāi)始時(shí)間進(jìn)行校正。因此，送布在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開(kāi)始并在縫紉針與布相接觸之前結(jié)束。以往的縫紉機(jī)其送布齒每沿水平方向往返一次，其送布電動(dòng)機(jī)的輸出軸就在規(guī)定角度范圍內(nèi)往返一次。因此，縫紉機(jī)必須頻繁地切換送布電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，作用于送布電動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷較大。操作者有時(shí)在送布動(dòng)作的中途通過(guò)操作踏板等來(lái)改變主軸的轉(zhuǎn)速。送布速度跟不上主軸的轉(zhuǎn)速變化，主軸的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)的同步產(chǎn)生偏差。若主軸的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)的同步產(chǎn)生偏差，則縫制質(zhì)量變差。因此，以往的縫紉機(jī)無(wú)法與主軸的轉(zhuǎn)速變化相對(duì)應(yīng)地保持主軸的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種通過(guò)減少送布電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切換頻率而能夠與主軸的轉(zhuǎn)速變化相對(duì)應(yīng)地保持主軸的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步的。技術(shù)方案I的縫紉機(jī)具有主電動(dòng)機(jī),其具有主輸出軸,通過(guò)使上述主輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)使縫紉針上下運(yùn)動(dòng)的主軸；送布電動(dòng)機(jī)，其具有送布輸出軸，使上述送布輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)；以及送布機(jī)構(gòu)，其通過(guò)上述送布電動(dòng)機(jī)使上述送布輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)而沿水平方向送布，其中，該縫細(xì)機(jī)具有送布動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其通過(guò)將上述送布輸出軸的朝向一個(gè)方向及相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的各轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為上述送布機(jī)構(gòu)水平往返擺動(dòng)一次的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)而傳遞到上述送布機(jī)構(gòu)；主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部，其用于檢測(cè)上述主輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度即主旋轉(zhuǎn)角度；送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部，其用于檢測(cè)上述送布輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度即送布旋轉(zhuǎn)角度；速度計(jì)算部，其通過(guò)使用上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度和上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算向上述送布電動(dòng)機(jī)指示的轉(zhuǎn)速；以及驅(qū)動(dòng)控制部，其以上述速度計(jì)算部計(jì)算出的上述轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)控制上述送布電動(dòng)機(jī)，借助于上述送布動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)使上述送布機(jī)構(gòu)擺動(dòng)。縫紉機(jī)每使送布輸出軸往返轉(zhuǎn)動(dòng)一次，能夠水平往返驅(qū)動(dòng)送布機(jī)構(gòu)兩次。與每使送布輸出軸往返轉(zhuǎn)動(dòng)一次往返驅(qū)動(dòng)送布機(jī)構(gòu)一次的以往的縫紉機(jī)相比，送布電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切換頻率減少。因此，作用于送布電動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷減少。縫紉機(jī)通過(guò)使用主旋轉(zhuǎn)角度與送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速，從而能夠保持主軸的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步。因此，縫紉機(jī)能夠減少送布電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的切換頻率，并且，能夠適當(dāng)?shù)乇３种鬏S的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步。技術(shù)方案2的縫紉機(jī)還具有期間判斷部，其對(duì)是上述送布動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)將上述送布輸出軸的朝向一個(gè)方向及相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的各一次轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為上述送布機(jī)構(gòu)的往返一次的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的期間中、作為上述送布機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)方向反轉(zhuǎn)之前的期間的反轉(zhuǎn)前期間，還是作為反轉(zhuǎn)之后的期間的反轉(zhuǎn)后期間進(jìn)行判斷；變化量判斷部，其在上述期間判斷部判斷為是上述反轉(zhuǎn)后期間時(shí)，對(duì)上述速度計(jì)算部計(jì)算出的上述轉(zhuǎn)速的速度變化的變化量是否大于閥值進(jìn)行判斷；以及變化量制限部，其在上述變化量判斷部判斷為上述變化量大于上述閥值時(shí)，計(jì)算使上述變化量為上述閥值以下的轉(zhuǎn)速并設(shè)定為上述送布電動(dòng)機(jī)的速度變化后的轉(zhuǎn)速。送布機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)方向在送布輸出軸以高速進(jìn)行朝向一個(gè)方向及相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的各轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的中途反轉(zhuǎn)。因此，有時(shí)速度計(jì)算部在送布機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)方向的反轉(zhuǎn)前后計(jì)算出差異較大的速度。送布電動(dòng)機(jī)若在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生急劇的速度變化則會(huì)承受較大的負(fù)荷。縫紉機(jī)能夠設(shè)定送布電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而使轉(zhuǎn)速的變化量成為閥值以下。因此，縫紉機(jī)能夠防止 因轉(zhuǎn)速急劇的變化而使送布電動(dòng)機(jī)承受較大的負(fù)荷。在技術(shù)方案3的縫紉機(jī)中，上述速度計(jì)算部具有反轉(zhuǎn)前速度計(jì)算部，其在上述期間判斷部判斷為是上述反轉(zhuǎn)前期間時(shí)，通過(guò)使用上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度和上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算向上述送布電動(dòng)機(jī)指示的轉(zhuǎn)速；以及反轉(zhuǎn)后速度計(jì)算部，其在上述期間判斷部判斷為是上述反轉(zhuǎn)后期間時(shí)，通過(guò)使用上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度和上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算向上述送布電動(dòng)機(jī)指示的轉(zhuǎn)速。縫紉機(jī)在送布機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)方向反轉(zhuǎn)前后分別使用主旋轉(zhuǎn)角度與送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算送布電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。縫紉機(jī)計(jì)算出與送布機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)方向反轉(zhuǎn)前后的各狀況(送布量、送布時(shí)間等)對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。因此，縫紉機(jī)能夠保持兩個(gè)電動(dòng)機(jī)同步。由于縫紉機(jī)在送布機(jī)構(gòu)的去路、回路中均保持兩個(gè)電動(dòng)機(jī)同步，因此能夠更可靠地保持兩個(gè)電動(dòng)機(jī)同步。技術(shù)方案4的縫紉機(jī)還具有送布目標(biāo)角度設(shè)定部，其根據(jù)上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定上述送布輸出軸應(yīng)該位于的、與上述主旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度；以及送布偏差計(jì)算部，其計(jì)算上述送布目標(biāo)角度設(shè)定部設(shè)定的上述目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度與上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度之間的偏差；上述速度計(jì)算部具有根據(jù)上述送布偏差計(jì)算部計(jì)算出的上述偏差計(jì)算向上述送布電動(dòng)機(jī)指示的第一轉(zhuǎn)速的第一速度計(jì)算部。即使主軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，送布電動(dòng)機(jī)也保持與主電動(dòng)機(jī)同步地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，即使縫制速度發(fā)生變化，縫紉機(jī)也能夠適當(dāng)?shù)乇３种鬏S的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步。縫紉機(jī)在主電動(dòng)機(jī)停止時(shí)或者在操作者手動(dòng)使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也能夠適當(dāng)?shù)乇３炙筒茧妱?dòng)機(jī)與主電動(dòng)機(jī)同步。技術(shù)方案5的縫紉機(jī)還具有主目標(biāo)角度設(shè)定部，其根據(jù)上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定上述主輸出軸應(yīng)該位于的、與上述送布旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度；以及主偏差計(jì)算部，其計(jì)算上述主目標(biāo)角度設(shè)定部設(shè)定的上述目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度與上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度之間的偏差；上述速度計(jì)算部具有根據(jù)上述主偏差計(jì)算部計(jì)算出的上述偏差計(jì)算向上述送布電動(dòng)機(jī)指示的第一轉(zhuǎn)速的第一速度計(jì)算部。即使主軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，送布電動(dòng)機(jī)也保持與主電動(dòng)機(jī)同步地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，即使縫制速度發(fā)生變化，縫紉機(jī)也能夠適當(dāng)?shù)乇３种鬏S的驅(qū)動(dòng)與送布機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)同步。縫紉機(jī)在主電動(dòng)機(jī)停止時(shí)或者在操作者手動(dòng)使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也能夠適當(dāng)?shù)乇３炙筒茧妱?dòng)機(jī)與主電動(dòng)機(jī)同步。技術(shù)方案6的縫紉機(jī)還具有反轉(zhuǎn)角度獲取部，其獲取作為上述主輸出軸在上述送布機(jī)構(gòu)下一次到達(dá)擺動(dòng)方向的反轉(zhuǎn)位置的時(shí)刻應(yīng)該位于的主旋轉(zhuǎn)角度的反轉(zhuǎn)角度；主旋轉(zhuǎn)角度余量計(jì)算部，其根據(jù)上述反轉(zhuǎn)角度獲取部獲取的上述反轉(zhuǎn)角度與上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算直至上述主輸出軸達(dá)到上述反轉(zhuǎn)角度的剩余旋轉(zhuǎn)角度；速度獲取部，其獲取上述主電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即主轉(zhuǎn)速；時(shí)間計(jì)算部，其根據(jù)上述主旋轉(zhuǎn)角度余量計(jì)算部計(jì)算出的上述剩余旋轉(zhuǎn)角度與上述速度獲取部獲取的上述主轉(zhuǎn)速，計(jì)算直至上述主輸出軸達(dá)到上述反轉(zhuǎn)角度所需的時(shí)間；以及送布旋轉(zhuǎn)角度余量計(jì)算部，其根據(jù)上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算上述送布電動(dòng)機(jī)的直至上述送布機(jī)構(gòu)到達(dá)上述反轉(zhuǎn)位置的剩余旋轉(zhuǎn)角度；上述速度計(jì)算部具有計(jì)算上本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種縫紉機(jī)（1），具有：主電動(dòng)機(jī)（13），其具有主輸出軸，通過(guò)使上述主輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)使縫紉針（8）上下運(yùn)動(dòng)的主軸（14）；送布電動(dòng)機(jī)（23），其具有送布輸出軸（24），使上述送布輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)；以及送布機(jī)構(gòu)（32），其通過(guò)上述送布電動(dòng)機(jī)使上述送布輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)而沿水平方向送布，其中，該縫紉機(jī)（1）具有：送布動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)（35、60），其通過(guò)將上述送布輸出軸的朝向一個(gè)方向及相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的各轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為上述送布機(jī)構(gòu)水平往返擺動(dòng)一次的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)而傳遞到上述送布機(jī)構(gòu)；主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部（44），其用于檢測(cè)上述主輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度即主旋轉(zhuǎn)角度；送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部（44），其用于檢測(cè)上述送布輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度即送布旋轉(zhuǎn)角度；速度計(jì)算部（44），其通過(guò)使用上述主旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述主旋轉(zhuǎn)角度和上述送布旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)部檢測(cè)到的上述送布旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算向上述送布電動(dòng)機(jī)指示的轉(zhuǎn)速；以及驅(qū)動(dòng)控制部（44），其以上述速度計(jì)算部計(jì)算出的上述轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)控制上述送布電動(dòng)機(jī)，借助于上述送布動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)使上述送布機(jī)構(gòu)擺動(dòng)。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：加藤雅史，竹村徹，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：兄弟工業(yè)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：