專利名稱：縫紉機的布料壓腳裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種縫紉機的布料壓腳裝置。
技術背景當前，已知在具有通過使布料壓腳從上方施加推壓力而保持被縫 制物的布料壓腳裝置的縫紉機中，使用步進電動機等電氣致動器作為 使布料壓腳升降的驅動源的方法。例如，以專利文獻1所記載的循環(huán)縫紉機為例，在圖6中進行說 明?？p紉機的布料壓腳裝置110具有支撐架122,其基端部保持在 布料移動機構(未圖示)上，同時其前端部側定位于沿X-Y平面的任 意位置上；下板123，其置載被縫制物；布料壓腳121，其位于下板 123的上側，將被縫制物向下板123推壓；壓腳保持部件124，其與 布料壓腳121的一端部連結；導向框架125，其設于支撐架122的前 端部，同時經(jīng)由保持部件124可升降地支撐布料壓腳121; —對擺動 桿126,其可以擺動地由支撐架122支撐，同時利用擺動，在一端部 對壓腳保持部件124施加升降的移動力；推壓板127，其可以上下移 動地由縫紉機架支撐；擺動部件128，其可以擺動地被支撐在支撐架 122的上部，同時其一端部與推壓板127的下表面接觸；第一、第二 連桿體129、 130，其使擺動部件128的另一端部與各個擺動桿126 的另一端部上下同方向地聯(lián)動；以及拉伸彈簧131，其連結擺動桿26 的另一端部和第一連桿體的一端部。另外，縫紉機的布料壓腳裝置，具有向推壓板127施加向下推壓 力的動力傳遞機構150。由動力傳遞機構150傳遞步進電動機的驅動 力，如果推壓板127的支撐軸127a被向下方推壓，則擺動部件128 的一端部下降，另一端部上升，經(jīng)由各連桿部件129、 130以及拉伸 彈簧131，擺動桿126的另一端部也向上方提升。這樣，擺動桿126的一端部被壓向下方，經(jīng)由沿導向框架125向下方移動的保持部件124，布料壓腳121被推壓至下方，成為將被縫制物保持于布料壓腳 121和下板123之間的狀態(tài)。專利文獻1:特開2006—304992號公報發(fā)明內容在上述的現(xiàn)有縫紉機的布料壓腳裝置中，由于被縫制物的布厚隨 被縫制物的種類及縫制式樣而不同，因此必須根據(jù)被縫制物的厚度調 整由布料壓腳121從上方對被縫制物施加的推壓力。對此，由于由動 力傳遞機構150施加的向下方的推壓力與被縫制物的厚度無關，始終 恒定，因此，通過使前述拉伸彈簧131與由被縫制物的厚度而引起的 布料壓腳121上下移動的位置上升對應而伸長，迸行由布料壓腳121 向被縫制物施加的推壓力的調整。此時，拉伸彈簧131的伸長程度由被縫制物的厚度決定，如果被 縫制物較薄，則拉伸彈簧131的伸長變小，如果被縫制物較厚，則拉 伸彈簧131變大。即，在被縫制物薄時，由拉伸彈簧產(chǎn)生的推壓力弱， 在被縫制物較厚時，由彈簧產(chǎn)生的推壓力強。由此，存在在被縫制物較薄的情況下，由布料壓腳121產(chǎn)生的推 壓力過小，不能充分地保持被縫制物的問題點，以及在被縫制物較厚 的情況下，由布料壓腳121產(chǎn)生的推壓力過強，使被縫制物發(fā)生變形 的問題點。并且，由于為了解決該問題點，要個別地準備具有與被縫制物的 厚度對應的最佳彈簧常數(shù)的拉伸彈簧131，在每次被縫制物的厚度改 變時，必須進行更換拉伸彈簧131的煩瑣作業(yè)，更換作業(yè)需要很長時 間，因此存在對操作者來說會成為很大負擔的問題點。本發(fā)明就是鑒于上述問題點而提出的，其目的在于，通過可以簡 單地設定與被縫制物的厚度變化對應的最佳推壓力，提高作業(yè)效率，， 同時提高裝置的壽命及可靠性。技術方案i所記載的發(fā)明是一種縫紉機的布料壓腳裝置，其具有.-布料壓腳機構(20)，其可升降地支撐布料壓腳(21);驅動單元(13)，其使前述布料壓腳上升或下降；以及動力傳遞機構(50)， 其傳遞前述驅動單元的驅動力，作為前述布料壓腳上升或下降的驅動 力，其特征在于，具有第一存儲單元(71)，其存儲前述布料壓腳 向被縫制物施加的壓力的目標值；檢測單元(13A)，其檢測前述驅 動單元的實際動作量；以及控制單元(73)，其根據(jù)驅動單元的預定 動作量與由前述檢測單元檢測出的前述驅動單元的實際動作量之間 的偏差、以及存儲在前述第一存儲單元中的壓力目標值，驅動前述驅 動單元。此外,上述"布料壓腳向被縫制物施加的壓力目標值"，可以是壓力值本身，也可以是產(chǎn)生該壓力的偏差值等、以及與壓力值存在已 知關系的其他數(shù)值。技術方案2所記載的發(fā)明，其特征在于在技術方案l所記載的縫 紉機的布料壓腳裝置中，具有第二存儲單元(71)，其存儲高速下降 允許值，該高速下降允許值是基于前述偏差的壓力的基準值；以及調整 單元(73、 S4)，其在基于前述偏差的壓力超過前述高速下降允許值的 情況下，使前述驅動單元的速度減小。此外，上述"作為壓力基準值的高速下降允許值"，可以是壓力 值本身，也可以是產(chǎn)生該壓力的偏差值等、以及與壓力值存在已知關 系的其他數(shù)值。技術方案3所記載的發(fā)明，其特征在于在技術方案1或2所記 載的縫紉機的布料壓腳裝置中，在基于前述偏差的壓力超過存儲在前 述第一存儲單元中的壓力目標值的情況下，使由前述驅動單元對布料 壓腳的驅動方向逆轉，然后再次使布料壓腳下降。發(fā)明的效果根據(jù)技術方案1所記載的發(fā)明，根據(jù)驅動單元的預定動作量和由 檢測單元檢測出的驅動單元的實際動作量的偏差、以及存儲在第一存 儲單元中的壓力目標值進行調整，以使得布料壓腳向被縫制物施加的壓力成為目標值。因此，與被縫制物的厚度無關，由布料壓腳向被縫 制物施加的壓力被調整成為目標值。這樣，不必進行現(xiàn)有技術中的更換拉伸彈簧的煩瑣且需要時間的作業(yè)。因此，用于由布料壓腳向被縫 制物施加最佳推壓力的作業(yè)變得非常簡單且輕松，并且，由布料壓腳 裝置保持被縫制物所需的時間大幅縮短，可以大幅度減輕操作者的負 擔。另外，利用上述結果，由縫紉機進行的縫制作業(yè)的效率大幅上升， 可以使縫制作業(yè)的周期時間大幅縮短。因此，可以提供生產(chǎn)性高的縫 紉機。迸而，由于不必設置如拉伸彈簧那樣的變形機構，另外，也不會 產(chǎn)生用于進行拉伸彈簧的更換的安裝及拆卸作業(yè)，因此，可以提供一 種經(jīng)久耐用、結構牢固的縫紉機的布料壓腳裝置，同時可以排除由于 經(jīng)常更換部件而引起的部件惡化及部件丟失的可能性。因此，可以提 供一種故障少、安全性和可靠性高的縫紉機布料壓腳裝置。根據(jù)技術方案2所記載的發(fā)明，在基于驅動單元的預定動作量與 由檢測單元檢測出的驅動單元的實際動作量的偏差的壓力，超過高速 下降允許值的情況下，調整單元使驅動單元的驅動力減小。這樣，在 該偏差所表示的布料壓腳向被縫制物施加的推壓力大于或等于固定 值時，即布料壓腳抵達被縫制物的情況下，通過使布料壓腳以低速下 降，減緩對被縫制物施加的壓力的變化。因此，可以容易且迅速地實 現(xiàn)恰當?shù)卣{節(jié)布料壓腳對被縫制物施加的壓力的作業(yè)，使由布料壓腳 保持被縫偉U物所需的時間進 一 步縮短。根據(jù)技術方案3所記載的發(fā)明，在基于驅動單元的預定動作量與由檢測單元檢測出的驅動單元的實際動作量的偏差的壓力，超過壓力 目標值的情況下，通過使驅動單元的驅動方向逆轉，使布料壓腳上升 后，再使布料壓腳下降。即，在布料壓腳對被縫制物施加的壓力過強 的情況下，通過以使布料壓腳暫時上升而使該壓力降低，使其再次下 降而使該壓力成與目標值相同的方式，進行再次調整。這樣，由于布料壓腳向被縫制物施加的壓力進一步被恰當?shù)卣{整，因此，可以提供 一種對被縫制物施加更恰當?shù)耐茐毫Φ牟剂蠅耗_裝置。


圖1是表示作為本發(fā)明的實施方式的縫紉機布料壓腳裝置的主 要結構的一部分的斜視圖。圖2是表示縫紉機布料壓腳裝置的主要結構的一部分的從與圖1 不同的方向觀察的斜視圖。圖3是表示布料壓腳機構20的結構的側視圖。此外，圖3 (a) 表示布料壓腳21上升的狀態(tài)，圖3(b)表示布料壓腳21下降的狀態(tài)。圖4是表示控制裝置70的結構，以及與控制裝置70電氣連接的 結構的框圖。圖5是表示由控制裝置70的運算部73計算的布料壓腳裝置21升降的結構的流程圖。圖6是表示現(xiàn)有技術的縫紉機布料壓腳裝置的布料壓腳機構的 結構的一部分的斜視圖。
具體實施方式
下面，根據(jù)圖1至圖5對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。 具有本發(fā)明的縫紉機布料壓腳裝置的縫紉機，具有保持或收容各結構的未圖示的縫紉機架，該縫紉機架具有底座部，其在縫紉機整 體中位于下部；縱向機體部，其在縫紉機底座部的長度方向一端部向 上方直立設置；以及臂部，其從縱向機體部的上端部向與底座部相同 的方向延伸設置。在下面的說明中，在將縫紉機放置在水平面的狀態(tài) 下，將水平且與底座部的長度方向平行的方向作為Y軸，將水平且與 Y軸方向正交的方向作為X軸方向，將與X軸及Y軸方向正交的方 向作為Z軸方向。 f縫紉機的布料壓腳裝置IO具有布料壓腳機構20，其可以升降地支撐下降至未圖示的針板上而保持被縫制物的布料壓腳21;作為驅 動單元的步進電動機13，其成為使布料壓腳21升降的驅動源；動力 傳遞機構50，其將步進電動機13的旋轉驅動力向布料壓腳機構20 施加；以及作為控制單元的控制裝置70，其控制步進電動機。另外，縫紉機還具有縫制所需的各種機構，例如針棒驅動機構， 其使保持縫針的針棒上下移動；釜機構，其在針板的下方使下線與穿過縫針的上線纏繞；以及布料移動機構，其經(jīng)由布料壓腳機構20使 布料壓腳21沿針板11的上表面移動，使其位于任意的落針位置，但 由于這些是眾所周知的結構，因此省略圖示及其說明。 (布料壓腳機構) 布料壓腳機構20具有支撐架22，其基端部由布料移動機構保持，同時其前端部沿X-Y平面定位于任意的位置上；下板23，其位 于布料壓腳21的下側，在其與布料壓腳21之間保持被縫制物；壓腳 保持部件24，其在布料壓腳21的一端部直立設置；導向框架25，其 設置于支撐架22的前端部，同時經(jīng)由保持部件24可以升降地支撐布 料壓腳21; —對擺動桿26，其可以擺動地由支撐架:22支撐，同時利 用擺動，在一端部對壓腳保持部件24施加升降的移動力；推壓板27， 其可以上下移動地由縫紉機架支撐；擺動部件28，其可以擺動地支撐 于支撐架22的上部，同時一端部與推壓板27的下表面接觸；以及第 一、第二及第三連桿體29、 30、 31，它們使擺動部件28的另一端部 和各擺動桿26的另一端部上下同方向地聯(lián)動。在圖3中，布料壓腳21為長方形狀的框體，四邊的內側較大地 開口。相對于在該開口內側被保持的被縫制物，縫針進行落針，從而 進行縫制。與其對應，下板23也具有與布料壓腳21大致相同大小的長方形 狀的框部，與布料壓腳21相同地，較大地開口。并且，下板23具有 從相當于其長邊的中間部位開始與短邊平行地延伸的延伸設置部，通 過該延伸設置部的前端部而保持在布料移動機構上。并且，與支撐架 22的前端部一起，長方形的框部側定位于沿X-Y平面的任意位置上。支撐架22配置于縫紉機底座的上表面，如前所述，其基端部保 持在布料移動機構上，其前端部相對于基端部，以從上方逐漸朝向前 方的方式延伸設置。此外，以使該支撐架22的長度方向(延伸設置 方向)沿Y軸方向的方式，設于縫紉機底座部上。壓腳保持部件24形成為大致L字狀，其一端部與布料壓腳21 固定連結，其另一端部由導向框25支撐。導向框25固定安裝在支撐架22的前端部，具有可以滑動地支撐壓腳保持部件24的另一端部的導向槽。導向框25以使該導向槽沿Z 軸方向(上下方向)的方式，安裝在支撐架22上。由此，相對于支 撐架22，布料壓腳21可以進行升降動作。各擺動桿26以夾持支撐架22的方式設置，分別以沿大致Y軸 方向的狀態(tài)支撐在支撐架22上。另外，各擺動桿26，在長度方向中 間部上，以沿X軸方向的軸為中心可以擺動地支撐在支撐架22上， 其進行擺動的一端部，插入設于由導向框25支撐的壓腳保持部件24 的另一端部上的貫通孔中。因此，如果利用擺動桿？6的擺動，其一 端部上下移動，則經(jīng)由壓腳保持部件24而布料壓腳21也進行上下移 動。另外，各擺動桿26在其軸支撐部分，利用未圖示扭轉螺旋彈簧， 始終將布料壓腳21向朝向上方移動的方向預緊。推壓板27為長方形的平板，具有垂直地固定直立設置于其上表 面中央的支撐軸27a。該支撐軸27a為圓棒狀，插入固定安裝于縫紉 機架上的圓環(huán)狀的金屬軸承32中，經(jīng)由支撐軸27a，推壓板27可以 沿Z軸方向升降地被支撐。另外，支撐軸27a，其上端部從金屬軸承32向上方突出，在該 支撐軸27a的上端部，在其半徑方向兩側設有銷27b。各銷27b與動 力傳遞機構50卡合，用于接受向下方的推壓力的輸入。擺動部件28，以沿Y軸方向的狀態(tài)配置于支撐架22上部。擺動 部件28在其長度方向中間部，以沿X軸方向的軸為中心可以擺動地 支撐在支撐架22上，利用該擺動而上下移動的一端部，成為與推壓 板27的下表面的中央部抵接的配置。另一方面，擺動部件28的另一端部經(jīng)由三個連桿29、 30、 31 與各擺動桿26的另一端部(與布料壓腳21相反的一側的端部)連結。 由于各擺動桿26利用扭轉螺旋彈簧將其另一端部向下方預緊，因此， 經(jīng)由三個連桿29、 30、 31，擺動部件28的另一端也被向下方預緊。 這樣，擺動部件28的一端利用扭轉螺旋彈簧的彈性被向上方預緊， 其結果，推壓板27始終維持向上方提升的狀態(tài)。此外，上述第一連桿體29可以擺動地由支撐架22支撐，第二連 桿體30與第一連桿體29的擺動端部及擺動部件28的另一端部連結。另外，第一連桿體29利用第三連桿體31與擺動桿26的另一端部連 結。因此，在第一連桿體29的擺動端部向上方擺動的情況下，擺動 桿26的另一端部也向上抬起。通常，布料壓腳機構20的擺動桿26利用扭轉螺旋彈簧向使布料 壓腳21向上方抬起的方向預緊，即，只要不施加外力，如圖3(a) 所示，布料壓腳21與下板23就維持離開的狀態(tài)。另外，如果利用動力傳遞機構50，推壓板27的支撐軸27a被向 下方推壓，則擺動部件28的一端部下降，另一端部上升，.經(jīng)由各連 桿部件29、 30、 31，擺動桿26的另一端部也向上方抬起。這樣，如 圖(6)所示，布料壓腳21被壓向下方，成為在布料壓腳21和下板 23之間保持被縫制物的狀態(tài)。 (動力傳遞機構)動力傳遞機構50如圖1及圖2所示，具有旋轉凸輪52，其由 步進電動機13同步地旋轉驅動；滾輪部件56，其隨著旋轉凸輪52 圍繞步進電動機13的輸出軸13a進行回轉運動；杠桿部件57，其在 一端部支撐滾輪部件56，與該滾輪部件56的回轉移動相對應而進行 擺動；從動連桿體59，其固定于杠桿部件57上，隨杠桿部件57—起 進行擺動； 一對臂部件60、 61，其利用擺動動作壓下布料壓腳機構 20的銷27b;以及長條狀的動力傳遞板62，其與從動連桿體59的擺 動端部及臂部件60連結。二個臂部件60、 61，其基端部均在布料壓腳機構20的上方，與 可以旋轉地由縫紉機架支撐的支撐軸66同時固定連結，二個臂部件 60、 6i與支撐軸66成為一體而進行擺動。另外，各臂部件60、 61的擺動端部，沿以支撐軸66為中心的圓 的半徑方向中的Y軸方向延伸設置，位于使前述布料壓腳機構20的 推壓板27上下移動的各銷27b的上方。即，如果各臂部件60、 61的 擺動端部利用擺動下降，則與各銷27b抵接，使推壓板27下降，從 而利用布料壓腳21推壓被縫制物。一個臂部件60，除了與銷27b抵接的擺動端部之外，輸入其擺 動驅動力的輸入片60a，在以支撐軸66為中心的半徑方向中的Z軸方向上延伸設置。該輸入片60a與動力傳遞板62的一端部連接，使 該輸入片60a沿Y軸方向擺動。由此，各臂部件60、 61整體進行擺動。上述動力傳遞板62為長條狀，在縫紉機臂部內沿Y軸方向配置。 如前所述，由于動力傳遞板62的另一端部與從動連桿體59的擺動端 部連結，因此，利用從動連桿體59的擺動，動力傳遞板62沿其長度 方向進行前進移動(移動方向f)或后退移動(移動方向b) >使各 臂部件60、 61迸行擺動。即，在后退移動時，各臂部件60、 61向推 壓布料壓腳機構20的銷27b的方向移動，使布料壓腳21壓下。另外， 在前進移動時，各臂部件60、 61向從布料壓腳機構20的銷27b離開 的方向擺動，使布料壓腳21從壓下狀態(tài)向上方移動。滾輪部件56以與旋轉凸輪52的外周抵接的狀態(tài)配置，與旋轉凸 輪52的旋轉對應，圍繞步進電動機13的輸出軸13a進行回轉運動。 此外，利用設于從動連桿體59上的拉伸彈簧67，始終向該滾輪部件 56施加張力，以使其與旋轉凸輪52的外周抵接。杠桿部件57形成為大致L字狀，在其彎曲部上，由支撐軸65 可以擺動地軸支撐在縫紉機架內。該杠桿部件57由沿X軸方向的軸 支撐，彎曲使得位于一端部的滾輪部件56利用回轉運動沿大致Z軸 方向進行移動，而其另一端部沿大致Y軸方向進行移動。從動連桿體59，在其長度方向的一端部上，與杠桿部件57—起 利用支撐軸65可以擺動地由縫紉機架支撐。并且，從動連桿體59的 長度方向的另一端部與動力傳遞板62的另一端部連結。從動連桿體 59與杠桿部件57成為一體而進行擺動，與動力傳遞板62的沿Y軸 方向的前進(移動方向f)或后退移動(移動方向b)對應，使各臂 部件60、 61擺動，切換布料壓腳21的升降狀態(tài)。旋轉凸輪52具有下述功能通過使?jié)L輪部件56.與其外周面抵接 而對應于外周形狀進行移動，以與從外周面的各位置上相距步進電動 機13的輸出軸13a的距離對應的移動量，使杠桿部件57擺動。該旋轉凸輪52安裝在步進電動機13的輸出軸13a上，以伴隨輸 出軸13a的旋轉使布料壓腳21升降的方式，設定旋轉凸輪52的外周形狀。即，旋轉凸輪52是所謂的偏心凸輪。利用該旋轉凸輪52的形狀，如果根據(jù)旋轉凸輪52的旋轉，輸出 軸13a與滾輪部件56之間的距離變小，則如上所述，與滾輪部件56 聯(lián)動的動力傳遞板62沿Y軸方向前進(移動方向f)。因此，布料 壓腳21上升。另外，如果根據(jù)旋轉凸輪52的旋轉，輸出軸13a與滾 輪部件56之間的距離變大，則如上所述，與滾輪部件56聯(lián)動的動力 傳遞板62沿Y軸方向進行后退(移動方向b)。因此，布料壓腳21 下降。(步進電動機)步進電動機13與控制裝置70輸出的脈沖信號同步進行旋轉動 作。另外，步迸電動機13，在其內部具有作為"檢測單元"的編碼器 13A,其檢測步進電動機13的輸出軸13a的旋轉角度，并輸出至控制 裝置70 (圖4)。步進電動機13利用后述的控制裝置70，控制輸出軸13a的旋轉 運動中的相位。具體地講，步進電動機13的輸出軸13a被控制為， 向從由控制裝置70輸出的脈沖信號決定的相位旋轉。另一方面，在 步進電動機13的輸出軸'13a的旋轉運動中，會由于與輸出軸13a連 結的上述動力傳遞機構50及布料壓腳機構20而產(chǎn)生機械載荷。由此， 在該機械載荷較大的情況下，在基于由控制裝置70輸出的脈沖信號 的步進電動機13的輸出軸13a的相位(以后記載為"輸入脈沖相位")、 與實際進行的步進電動機13的輸出軸13a的相位(以后記載為"實 際相位")之間會產(chǎn)生偏差。該偏差程度由上述動力傳遞機構50及 布料壓腳機構20產(chǎn)生的機械載荷決定。此時，由于在動力傳遞機構 50及布料壓腳機構20的各部分中產(chǎn)生的摩擦等載荷大致恒定，因此， 偏差的增減主要由布料壓腳21從上方壓下布料的推壓力T決定。艮P，通過編碼器13A檢測步進電動機13的實際相位并輸出至控 制裝置70，控制裝置70可以根據(jù)輸入脈沖的相位與實際的相位，計 算布料壓腳21從上方推壓布料的推壓力T。(控制裝置)元的存儲部71，其存儲作為布料壓腳21從上方推壓布料的推壓力的 "壓力目標值"的設定值T2,同時，還存儲高速下降允許值Tl，該 高速下降允許值Tl成為用于在上述輸入脈沖相位與基于編碼器13A 的檢測的實際相位的偏差小于或等于固定值的情況下，使布料壓腳21 以高速下降的基準值；脈沖信號輸出部72，其輸出用于驅動步進電動 機13的脈沖信號；以及運算部73，其具有作為"調整單元"的功能， 即，根據(jù)由脈沖信號輸出部72輸出的輸入脈沖信號相位、和由步進 電動機13的編碼器13A得到的實際相位，計算布料壓腳21從上方推 壓布料的推壓力T，在該推壓力T超過存儲在存儲部71中的高速下 降允許值T1的情況下，使布料壓腳21的下降速度減小，同時，該運 算部73比較推壓力T和推壓力的設定值T2，使步進電動機13的旋 轉運動停止或逆轉。存儲部71存儲布料壓腳21從上方推壓布料的推壓力的設定值 T2。該設定值T2由操作者經(jīng)由輸入接口設定。因此，存儲部71作為 "第一存儲單元"起作用。另外，存儲部71存儲高速下降允許值Tl，其成為用于在上述輸 入脈沖相位與實際相位的偏差小于或等于固定值的情況下，使布料壓 腳21以高速下降的基準值。該高速下降允許值Tl是用于在該偏差小 于或等于該高速下降允許值T1的情況下，判斷布料壓腳21還未抵達 被縫制物，布料壓腳21未承受載荷的基準值?？刂蒲b置70的運算部 73，在利用該偏差和該高速下降允許值Tl判別布料壓腳21未抵達被 縫制物的情況下，使布料壓腳21的下降速度成為高速。另一方面， 在偏差超過該高速下降允許值T1的情況下，判斷布料壓腳21抵達被 縫制物，布料壓腳21承受載荷，使布料壓腳21的下降速度成為低速。 由此，與布料壓腳21始終以恒定的速度上下移動的情況相比，可以 使直至布料壓腳21保持被縫制物所需要的時間縮短。因此，存儲部 71作為"第二存儲單元"起作用。并且，存儲部71存儲推壓力換算表，該推壓力換算表用于從上 述輸入脈沖相位和實際相位的偏差值，求出由布料壓腳21從上方向 被縫制物施加的推壓力T的值。運算部73通過從該偏差和該推壓力換算表計算該推壓力T的值，并比較該推壓力T的值和設定值T2，判別該推壓力T的值是否合適。此外，設定值T2可以從預先存儲在存儲單元中的多個推壓力設 定值中選擇地設定，也可以由操作者直接進行數(shù)值輸入。另外，高速下降允許值可以為固定值，也可以如上述設定值T2 所示進行變更。并且，存儲部71除了上述之外，還存儲由運算部73執(zhí)行的各種 程序及數(shù)據(jù)。另外，由于期望在縫紉機的電源切斷以后仍然可以保持 設定值T2、高速下降允許值T1、推壓力換算表、各種程序及數(shù)據(jù)， 因此存儲部71優(yōu)選以非易失性的存儲裝置(例如，EEPROM)構成。脈沖信號輸出部72輸出用于驅動步進電動機13的脈沖信號。另外，脈沖信號輸出部72按照運算部73的命令，使該脈沖信號 增減。即，運算部73通過使脈沖信號輸出部72輸出的脈沖信號增減， 調整步進電動機13的驅動。運算部73在需要高速驅動的情況下，維 持規(guī)定的脈沖輸出，在需要低速驅動的情況下，輸出剛輸出的脈沖數(shù) 減去1后的脈沖信號。運算部73，根據(jù)由脈沖信號輸出部72輸出的輸入脈沖相位、和 由步進電動機13的編碼器13A得到的實際相位，計算布料壓腳21 從上方推壓布料的推壓力T，同時根據(jù)該推壓力T和存儲在存儲部71 中的高速下降允許值Tl及推壓力的設定值T2，調整步進電動機13 的旋轉速度及旋轉方向。利用圖5的流程圖對利用運算部73控制布料壓腳21的上下移動 的結構詳細地進行說明。如果利用操作者的操作使布料壓腳裝置動作，則運算部73向脈 沖信號輸出部72發(fā)出命令，以使得步進電動機13以高速下降。由此， 布料壓腳21以高速下降(步驟Sl)，同時從步進電動機13的編碼 器13A輸出實際的相位。運算部73計算基于對脈沖信號輸出部72 發(fā)出命令的輸入脈沖相位與該實際相位的偏差，根據(jù)該偏差值和存儲 在存儲部71中的推壓力換算表，計算由布料壓腳21向被縫制物施加 的推壓力T的值(步驟S2)。此時，運算部73對計算出的推壓力T和存儲在存儲部71的高速下降允許值Tl進行比較(步驟S3)。在 推壓力T的值小于或等于高速下降允許值Tl的情況下，運算部73 繼續(xù)對脈沖信號輸出部72發(fā)出命令，以使得步進電動機以高速下降。 在推壓力T的值超過高速下降允許值Tl的情況下，運算部73對脈沖 信號輸出部72發(fā)出命令，以使得步進電動機13以低速下降。由此， 布料壓腳21的下降成為低速(步驟4)。步驟Sl 步驟S3的處理， 一直進行到由于推壓力T的值超過高速下降允許值Tl而布料壓腳的 下降成為低速。
布料壓腳21低速下降時也與上述的處理相同地，從步進電動機 13的編碼器13A輸出實際的相位。運算部73利用與上述相同的處理， 計算由布料壓腳21向被縫制物施加的推壓力T的值(步驟S5)。此 時，運算部73對計算出的推壓力T和存儲部71的設定值T2進行比 較(步驟S6)。在推壓力T的值小于設定值T2的情況下，運算部73 繼續(xù)向脈沖信號輸出部72發(fā)出命令，以使得步進電動機13以低速下 降。在步驟S6中，在推壓力T不小于設定值T2的情況下，運算部 73判斷推壓力T是否與設定值T2相同(步驟S7)，在推壓力T的 值與設定值T2相同的情況下，運算部73為了使步進電動機13停止， 對脈沖信號輸出部72發(fā)出用于使對步進電動機13的脈沖信號輸出結 束的命令。由此，布料壓腳21停止(步驟S8)，布料壓腳21在上 下移動中的位置，成為對被縫制物施加與設定值T2 —致的推壓力T 的位置。
另一方面，推壓力T的值不小于設定值T2且與T2不相同的情 況下，即，推壓力T超過設定值T2的情況下，運算部73向脈沖信號 輸出部72發(fā)出命令，以向步進電動機13輸出上升電力。由此，布料 壓腳上升(步驟S9)，為了使由布料壓腳21向被縫制物施加的過大 的推壓力降低，使布料壓腳21稍微上升。然后返回步驟5，再次開始 下降，按照流程，運算部73向脈沖信號輸出部72發(fā)出命令，向步進 電動機13輸出低速下降電力。由此，布料壓腳21再次以低速下降。 上述的處理， 一直進行到由于推壓力T的值與設定值T2相同而布料 壓腳21停止。艮P，運算部73在推壓力T小于或等于高速下降允許值Tl的情 況下，判斷布料壓腳21與被縫制物未接觸，使布料壓腳21高速下降。 由此，可以縮短直至布料壓腳21保持被縫制物之前所需要的時間。
另外，運算部73在推壓力T超過高速下降允許值T1的情況下， 判斷布料壓腳21開始向被縫制物施加推壓力，使布料壓腳21以低速 下降。由此，微調布料壓腳21對被縫制物施加的推壓力?？刂蒲b置 70的運算部73，作為"微調單元"起作用。
并且，運算部73在推壓力T與設定值T2相同的情況下，判斷 布料壓腳21對被縫制物施加的推壓力成為操作者所希望的推壓力， 使布料壓腳21停止。由此，由布料壓腳21從上方向被縫制物施加的 推壓力成為最佳推壓力。另外，運算部73在推壓力T超過設定值T2 的情況下,判斷布料壓腳21對被縫制物施加的推壓力過強，使布料 壓腳上升。由此，通過緩和由布料壓腳21向被縫制物過度施加的推 壓力，再次進行低速下降，從而可以進行細微調整。 (作用效果)
根據(jù)上述實施例，控制裝置70的運算部73根據(jù)步進電動機13 的輸入脈沖相位和由編碼器13A輸出的步進電動機13的實際相位， 計算推壓力T，調整以使得布料壓腳21對被縫制物施加的推壓力成 為設定值T2。
因此，無論被縫制物的厚度如何，利用調整單元調整以使得布料 壓腳21施加于被縫制物上的推壓力成為設定值T2。
由此，不必進行現(xiàn)有技術中的拉伸彈簧更換這樣的煩瑣且需要時 間的作業(yè)，用于使由布料壓腳21對被縫制物施加最適合的推壓力的 作業(yè)大幅簡單且輕松，并且，由布料壓腳裝置保持被縫制物所需要的 時間大幅縮短，縫制作業(yè)的效率大幅提升，由于可以大幅縮短縫制作 業(yè)的周期時間，因此可以提高生產(chǎn)性。
并且，由于不必設置如拉伸彈簧那樣的變形機構:，另外，也不會 產(chǎn)生用于進行拉伸彈簧的更換的安裝及拆卸作業(yè)，因此提高使用壽 命，同時，由于可以排除由于經(jīng)常更換部件而引起的部件惡化及部件 丟失的可能性。因此，使故障減少，裝置的壽命和可靠性提高。另外，在推壓力T超過高速下降允許值T1的情況下，控制裝置
70的運算部73對脈沖信號輸出部72發(fā)出命令，對步進電動機13供 給低速下降電力。由此，在推壓力T大于或等于固定值的情況下，即 在布料壓腳21抵達被縫制物的情況下，通過使布料壓腳21以低速下 降，可以使對被縫制物施加的推壓力的變化緩慢，可以容易且迅速地 實現(xiàn)將布料壓腳21對被縫制物施加的推壓力調整為最佳的作業(yè)，可 以縮短由布料壓腳21保持被縫制物所需的時間。
并且，在推壓力T超過設定值T2的情況下，控制裝置70的運 算部73向脈沖信號輸出部72發(fā)出命令，對步進電動機13供給低速 下降電力。即，在布料壓腳21對被縫制物施加的壓力過強的情況下， 以通過使布料壓腳21暫時上升而使該推壓力降低，然后通過再次下 降使該推壓力與設定值T2相同的方式進行微調。這樣，由于布料壓 腳21向被縫制物施加的推壓力進一步被調整為最佳，因此，可以提 供對被縫制物施加更適當?shù)耐茐毫Φ牟剂蠅耗_裝置。 (其他)
此外，在上述的實施例中，使用步進電動機作為驅動單元，但只 要是可以驅動布料壓腳的驅動源，且其驅動量可以調整的驅動單元， 無論哪種均可。例如也可以是螺線管。
另外，上述的實施例的布料壓腳機構20、動力傳遞機構50的結 構是一個例子，只要是可以將由驅動單元產(chǎn)生的驅動力傳遞作為布料 壓腳的升降的機構，當然不限于上述的實施例。
另外，在上述的實施例中，控制裝置70利用軟件處理實現(xiàn)其功 能，但也可以利用發(fā)揮與各處理相同的功能的專用部件和模擬電路實 現(xiàn)。
另外，通過使特定的被縫制物和基于對該被縫制物的推壓力的設 定值的布料壓腳的停止位置相對應，存儲在存儲單元中，可以在以后 使用相同的被縫制物及設定值的情況下，再現(xiàn)該停止位置。并且，還 可以根據(jù)布料壓腳停止的位置檢測布料的厚度。
權利要求
1.一種縫紉機的布料壓腳裝置，其具有布料壓腳機構，其可升降地支撐布料壓腳；驅動單元，其使前述布料壓腳上升或下降；以及動力傳遞機構，其傳遞前述驅動單元的驅動力，作為前述布料壓腳上升或下降的驅動力，其特征在于，具有第一存儲單元，其存儲前述布料壓腳向被縫制物施加的壓力的目標值；檢測單元，其檢測前述驅動單元的實際動作量；以及控制單元，其根據(jù)驅動單元的預定動作量與由前述檢測單元檢測出的前述驅動單元的實際動作量之間的偏差、以及存儲在前述第一存儲單元中的壓力目標值，驅動前述驅動單元。
2. 根據(jù)權利要求1所述的縫紉機的布料壓腳裝置，其特征在于，具有第二存儲單元，其存儲高速下降允許值，該高速下降允許值是基于前述偏差的壓力的基準值；以及調整單元，其在基于前述偏差的壓力超過前述高速下降允許值的 情況下，使前述驅動單元的速度減小。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的縫紉機的布料壓腳裝置，其特征在于，在基于前述偏差的壓力超過存儲在前述第一存儲單元中的壓力 目標值的情況下，使由前述驅動單元對布料壓腳的驅動方向逆轉，然 后再次使布料壓腳下降。
全文摘要
本發(fā)明提供一種布料壓腳裝置，其對被縫制物施加最佳推壓力?？p紉機的布料壓腳裝置(10)具有布料壓腳機構(20)，其具有通過推壓保持被縫制物的布料壓腳(21)；步進電動機(13)，其內部具有編碼器(13A)；動力傳遞機構(50)，其將步進電動機(13)的驅動力傳遞至布料壓腳機構(20)；以及控制裝置(70)，其控制步進電動機(13)，控制裝置(70)具有存儲部(71)，其存儲由布料壓腳(21)向被縫制物施加的推壓力的設定值(T2)；以及運算部(73)，其根據(jù)由控制裝置(70)設定的步進電動機(13)的預定脈沖相位、和由編碼器(13A)輸出的實際相位，計算推壓力(T)。
文檔編號D05B29/00GK101275343SQ20081008481
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權日2007年3月27日
發(fā)明者山岸正則 申請人:Juki株式會社