ミシン及びミシンの制御方法
【課題】主軸と布送り機構を別のモータで駆動する場合に、縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できるミシン及びミシンの制御方法を提供する。
【解決手段】ミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータを備える。ミシンはメインモータ及び布送りモータの出力軸の回転角を取得する（Ｓ１１、Ｓ１３）。ミシンは、メインモータの回転角に対応する布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、メインモータの回転角から設定する（Ｓ１４）。ミシンは、設定した目標回転角と、実際の布送りモータの回転角の偏差を算出する（Ｓ１５）。ミシンは算出した偏差に基づいて、布送りモータに指示する回転速度を算出する（Ｓ１６）。
【解決手段】ミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータを備える。ミシンはメインモータ及び布送りモータの出力軸の回転角を取得する（Ｓ１１、Ｓ１３）。ミシンは、メインモータの回転角に対応する布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、メインモータの回転角から設定する（Ｓ１４）。ミシンは、設定した目標回転角と、実際の布送りモータの回転角の偏差を算出する（Ｓ１５）。ミシンは算出した偏差に基づいて、布送りモータに指示する回転速度を算出する（Ｓ１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸と布送り機構を別のモータで駆動するミシン及び該ミシンの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
主軸と布送り機構を別のモータで駆動するミシンがある。該ミシンは布送り量を自由に制御することができる為、種々の模様を容易に縫製できる。該ミシンは主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保つ必要がある。特許文献１が開示するミシンは、主軸の回転速度と回転位相に基づいて、布送りを開始するタイミングを決定する。更に、該ミシンは、布送りを開始するタイミングを布送り量及び主軸の加速度に基づいて補正する。故に、布送りは適切なタイミングで開始し、且つ縫針と布が接触するまでに終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２８２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のミシンでは、布送りを開始するタイミングは布送り量及び主軸の加速度に応じて変化する。従来のミシンは、布送り量に応じて布送りに要する時間（送り時間）が決まっている。故に、布送り動作の途中で作業者がペダル等を操作して主軸の回転速度を変える場合、布送りの速度は主軸の回転速度の変化に追従できず主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期がずれる。主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期がずれると、縫製の品質は悪化する。
【０００５】
本発明の目的は、主軸と布送り機構を別のモータで駆動する場合に、縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できるミシン及びミシンの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定部と、前記布送り目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部とを備える。
【０００７】
第一態様のミシンは、メインモータの回転角（主回転角）から、布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を設定する。ミシンは、設定した目標回転角と、実際の布送りモータの回転角の偏差を算出する。ミシンは算出した偏差に基づいて布送りモータの回転速度を算出する。主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【０００８】
本発明の第二態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部とを備える。
【０００９】
第二態様のミシンは、布送りモータの回転角（布送り回転角）から、メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を設定する。ミシンは、設定した目標回転角と、実際のメインモータの回転角の偏差を算出する。ミシンは算出した偏差に基づいて布送りモータの回転速度を算出する。主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【００１０】
本発明の第三態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、前記終端角取得部が取得した前記終端角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部とを備える。
【００１１】
第三態様のミシンはメインモータの出力軸が終端角に達するまでの所要時間を算出する。布送り機構が布送りの終端位置に達するまでの布送りモータの残り回転角を算出する。ミシンは、算出した所要時間で布送りモータが残り回転角を回転する為の回転速度を算出する。その結果、布送りモータはメインモータに同期し、布送り機構が終端位置に達する時点は、メインモータの出力軸が終端角に達する時点に一致する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、主軸の速度が増大している場合でも、該ミシンは２つのモータの同期を正確に保つことができる。
【００１２】
第一態様及び第二態様のミシンは、前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、前記終端角取得部が取得した前記終端角と前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度が閾値以下であるか否かを判断する判断部と、前記主回転速度が前記閾値以下であると前記判断部が判断した場合に、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する低速時駆動部と、前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、少なくとも前記第二回転速度算出部が算出した回転速度に基づいて前記布送りモータを駆動する高速時駆動部とを更に備えてもよい。
【００１３】
該ミシンは、モータの出力軸が位置すべき回転角と、該出力軸が実際に位置する回転角の偏差に応じて、布送りモータの回転速度（第一速度）を算出できる。更に、ミシンはメインモータの回転速度に基づいて布送りモータの回転速度（第二速度）を算出できる。第一速度によれば、ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。第二速度を考慮すれば、主軸の速度が増大している場合でも、ミシンは２つのモータの同期を正確に保つことができる。ミシンは、メインモータの回転速度に応じて布送りモータの制御方法を変えることで、より適切に布送り機構を駆動することができる。
【００１４】
該ミシンは、前記布送りモータを駆動する回転速度を、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度と前記第二回転速度算出部が算出した回転速度とから、特定の比率により算出する第三回転速度算出部を更に備えてもよい。前記第三回転速度算出部は、前記主回転速度に応じて前記特定の比率を変えて前記布送りモータを駆動する回転速度を算出してもよい。前記高速時駆動部は、前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、前記第三回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動してもよい。該ミシンは、低速時に適した第一速度と高速時に適した第二速度との比率を主回転速度に応じて変えて、布送りモータの回転速度を算出することができる。故に、メインモータの主回転速度に更に適した回転速度で布送りモータを駆動することができる。
【００１５】
第一乃至第三態様のミシンは前記布送り機構における布送りの前記終端位置及び前記終端角を設定可能な設定部を備えてもよい。作業者は布送り量を自由に設定できる。ミシンは布送り量の設定値に応じて適切な速度で布送りモータを駆動することができる。
【００１６】
本発明の第四態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出部とを備える。
【００１７】
第四態様のミシンは、布送りモータの回転角（布送り回転角）から、メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を設定する。ミシンは、設定した目標回転角と、実際のメインモータの回転角の偏差を算出する。ミシンは算出した偏差に基づいてメインモータの回転速度を算出する。布送り機構の駆動速度が変化した場合でも、メインモータは布送りモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。
【００１８】
本発明の第五態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定ステップと、前記布送り目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップとを含む。
【００１９】
第五態様のミシンの制御方法によると、主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【００２０】
本発明の第六態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップとを含む。
【００２１】
第六態様のミシンの制御方法によると、主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【００２２】
本発明の第七態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得ステップと、前記終端角取得ステップで取得した前記終端角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出ステップと、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得ステップと、前記主回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角と、前記速度取得ステップで取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出ステップと、前記布送り回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角を、前記時間算出ステップで算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出ステップとを含む。
【００２３】
第七態様のミシンの制御方法によると、布送りモータはメインモータに同期し、布送り機構が終端位置に達する時点は、メインモータの出力軸が終端角に達する時点に一致する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、主軸の速度が増大している場合でもミシンは２つのモータの同期を正確に保つことができる。
【００２４】
本発明の第八態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出ステップとを含む。
【００２５】
第八態様のミシンの制御方法によると、布送り機構の駆動速度が変化した場合でも、メインモータは布送りモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ミシン１の斜視図。
【図２】縫針８及び針板１５近傍の拡大斜視図。
【図３】布送り機構３２の左側面図。
【図４】ミシン１の電気的構成を示すブロック図。
【図５】ミシン１が実行する布送り量設定処理のフローチャート。
【図６】第一実施形態のミシン１が実行する第一速度制御処理のフローチャート。
【図７】ミシン１が実行する動作確認処理のフローチャート。
【図８】第二実施形態のミシン１が実行する第二速度制御処理のフローチャート。
【図９】第三実施形態のミシン１が実行する第三速度制御処理のフローチャート。
【図１０】第四実施形態のミシン１が実行する第四速度制御処理のフローチャート。
【図１１】第五実施形態のミシン１が実行する第五速度制御処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図１〜図３を参照しミシン１の構成について説明する。図１の紙面上側、下側、右側、左側、表側、背面側は夫々ミシン１の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。
【００２８】
ミシン１はベッド部２、脚柱部３、アーム部４を備える。ベッド部２はミシン１の土台となる。ベッド部２はテーブル２０上面の凹部（図示略）に上方から嵌めてミシン１をテーブル２０に装着する。脚柱部３はベッド部２右端から鉛直上方に延びる。アーム部４は脚柱部３上端から左方に延びる。アーム部４はベッド部２上面に対向する。アーム部４は左端部下方に押え足１７を装着する。アーム部４は内部に針棒７を保持する。針棒７は下端に縫針８（図２、図３参照）を装着する。針棒７と縫針８はメインモータ１３の駆動に従って上下に往復移動する。アーム部４は左端部前方に天秤９を備える。天秤９は針棒７に従って上下動する。アーム部４は上面に操作部１０を固定する。操作部１０は前面に液晶パネル１１を備える。作業者は液晶パネル１１を見ながら操作部１０を操作し各種指示をミシン１に入力する。
【００２９】
ミシン１はテーブル２０下面に制御装置３０を備える。制御装置３０はロッド２１を介して踏み込み式のペダル２２に接続する。作業者はペダル２２をつま先側又は踵側に操作する。制御装置３０はペダル２２の操作方向及び操作量に応じてミシン１の動作を制御する。
【００３０】
脚柱部３は右側面上部にメインモータ１３を備える。アーム部４は内部に主軸１４を備える。主軸１４は回転可能な状態でアーム部４内部を左右方向に延びる。主軸１４の右端はメインモータ１３に接続する。主軸１４の左端は針棒上下動機構（図示略）に接続する。メインモータ１３は主軸１４を駆動して針棒７と天秤９を上下動する。詳細は後述するが、本実施形態のミシン１では、メインモータ１３は布送り機構３２（図３参照）の上下動も行う。
【００３１】
図２に示すように、ベッド部２は上面左端に針板１５を備える。針板１５は略中央部に針穴１８を有する。縫針８は下降時に下端が針穴１８を通過する。針板１５は、針穴１８の左方、後方、右方の夫々に送り歯穴１９を備える。送り歯穴１９は前後方向に長い長方形状の穴である。ベッド部２は針板１５の下部に釜機構（図示略）と布送り機構３２（図３参照）を備える。
【００３２】
図３に示すように、布送り機構３２は送り台３３、送り歯３４、揺動リンク３６、中間リンク３８、連結リンク３９を備える。送り台３３は針板１５と平行な状態で針板１５の下方に配置してある。送り台３３は上面に３つの送り歯３４（図３では１つの送り歯３４のみを図示）を固定する。送り歯３４の夫々は送り歯穴１９の位置に対応する。送り歯３４の夫々は前後方向（図３の左右方向）に長い。送り歯３４は布を強固に挟む為の凹凸を上部に備える。
【００３３】
送り台３３の前端部は揺動リンク３６の一端に揺動可能に接続する。揺動リンク３６の中央は、左右方向に延びる支持軸３７により回動可能に支持してある。揺動リンク３６の他端は中間リンク３８に接続する。布送りモータ２３の出力軸２４は連結リンク３９に接続する。中間リンク３８は揺動リンク３６と連結リンク３９を連結する。布送りモータ２３が回転すると、布送りモータ２３の動力は連結リンク３９、中間リンク３８、揺動リンク３６の順に伝わる。揺動リンク３６は支持軸３７を中心に回動する。送り台３３は揺動リンク３６の回動によって揺動する。故に、送り台３３は布送りモータ２３の動力で前後方向に移動する。
【００３４】
送り台３３は後部に二股部３５を備える。二股部３５は、送り台３３の後端よりもやや前方から下方へ延び、後方へ屈曲する。二股部３５は、送り台３３の後端部との間で上下送りカム４０を挟む。上下送りカム４０は駆動軸４１により回転する偏心カムである。駆動軸４１が回転すると上下送りカム４０が回転し、送り台３３は上下動する。本実施形態のミシン１では、駆動軸４１は伝達機構（図示略）に接続している。該伝達機構は主軸１４（図１参照）に接続している。主軸１４の回転は伝達機構を介して駆動軸４１に伝わる。駆動軸４１の回転と主軸１４の回転は同期する。針棒７と縫針８が上下に一往復する間に送り台３３と送り歯３４は上下に一往復する。つまり、本実施形態では縫針８の上下動と送り歯３４の上下動は機械的に同期する。
【００３５】
送り台３３が上昇すると、送り歯３４は送り歯穴１９から針板１５の上方に突出し、押え足１７との間に布２９を挟む。布２９が所定の厚み以下であれば、送り歯３４が針板１５の上方に位置している間、縫針８は布２９に刺さらない。縫製の実行中、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３の回転角位相を監視する。詳細は後述するが、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３の同期をとり、送り歯３４が針板１５の上方に位置している間に、縫製プログラムで規定してある量だけ布送りモータ２３を駆動する。故に、布２９は縫針８が刺さっていない状態で前後方向に移動する。送り台３３が下降すると、送り歯３４は針板１５の下方に位置する。送り歯３４が針板１５の下方に位置すれば、送り歯３４が前後方向に移動しても布２９は移動しない。縫針８は、送り歯３４が針板１５の下方に位置している間に布２９に縫い目を形成する。以上のように、ミシン１は、布送り機構３２の水平方向（本実施形態では前後方向）の駆動と針棒７の駆動を別のモータで実行する。故に、ミシン１は縫製中に送り歯３４の水平方向の移動量を自由に制御することができる。
【００３６】
図４を参照しミシン１の電気的構成について説明する。ミシン１の制御装置３０はＣＰＵ４４を備える。ＣＰＵ４４はミシン１の制御を司る。ＣＰＵ４４はＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）４７、Ｉ／Ｏインターフェース（以下Ｉ／Ｏという）４８とバスを介して接続する。ＲＯＭ４５は後述する布送り量設定処理（図５参照）、速度制御処理（図６、８、９、１０、１１参照）、動作確認処理（図７参照）を実行する為のプログラム等を記憶する。ＲＡＭ４６はプログラムを実行する為に必要な各種値を一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ４７は各種値を記憶する不揮発性の記憶装置である。
【００３７】
Ｉ／Ｏ４８はペダル２２、操作部１０に接続する。ＣＰＵ４４はペダル２２の操作方向及び操作量を入力する。ＣＰＵ４４は操作部１０から作業者による操作指示を入力する。作業者は操作部１０を操作することで、後述する布送り開始位置、終端位置を設定できる。Ｉ／Ｏ４８は駆動回路５１〜５３に接続する。駆動回路５１は液晶パネル１１を駆動する。駆動回路５２は、ＣＰＵ４４から入力するトルク指令信号に応じてメインモータ１３を駆動する。ミシン１はメインモータ１３の回転角位相及び回転速度を検出する為のメインエンコーダ５５を備える。メインエンコーダ５５はメインモータ１３の回転角位相及び回転速度の検出結果をＩ／Ｏ４８に出力する。駆動回路５３は、ＣＰＵ４４から入力する布送り駆動信号に応じて布送りモータ２３を駆動する。布送りモータ２３はパルスモータである。布送りモータ２３の布送り駆動信号はパルス信号である。ミシン１は布送りモータ２３の回転角位相及び回転速度を検出する為の布送りエンコーダ５６を備える。布送りエンコーダ５６は布送りモータ２３の回転角位相及び回転速度の検出結果をＩ／Ｏ４８に出力する。
【００３８】
図５〜図７を参照し、第一実施形態のミシン１が実行する処理について説明する。ミシン１のＣＰＵ４４はＲＯＭ４５に記憶しているプログラムに従って、図５に示す布送り量設定処理、図６に示す第一速度制御処理、図７に示す動作確認処理を実行する。ミシン１は上記３つの処理を並行して実行できる。
【００３９】
図５を参照し布送り設定処理について説明する。布送り設定処理では、ミシン１は作業者による操作部１０の操作に従って布送り機構３２（詳細には送り歯３４）の布送り開始位置と終端位置を設定する。送り歯３４の前後方向の移動量である布送り量は、布送り開始位置と終端位置を設定することで定まる。更に、ミシン１は布送り開始時のメインモータ１３の回転角と布送り終了時のメインモータ１３の回転角も設定できる。ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は布送り量設定処理を開始する。
【００４０】
ＣＰＵ４４は、布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」の設定値を作業者が操作部１０から入力したか否かを判断する（Ｓ１）。入力していなければ（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ６の判断へ移行する。作業者が操作部１０を操作し、布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」の設定値を入力すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は入力した値をＥＥＰＲＯＭ４７に記憶し、開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」を設定する（Ｓ２）。ＣＰＵ４４は開始位置「ＳＴＰｏｓ」から終端位置「ＥＮＰｏｓ」までの距離である布送り量「Ｐｉｔｃｈ」を設定する（Ｓ３）。本実施形態では、開始位置、終了位置、布送り量は布送りモータ２３出力軸の角度で表すが、布送りモータ２３のパルス数等の他の値で表してもよい。ＣＰＵ４４は、布送り開始位置から一意に定まる布送り開始時のメインモータ１３の出力軸の回転角である開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」を設定する（Ｓ４）。同様に、ＣＰＵ４４は布送りの終端位置から一意に定まるメインモータ１３の出力軸の回転角である終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」を設定する（Ｓ５）。終端角は、布送り機構３２が布送りの終端位置「ＥＮＰｏｓ」に達する時点でメインモータ１３の出力軸が位置すべき回転角である。作業者が処理を終了する為の指示を入力していなければ（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１の判断へ戻す。作業者が終了指示を入力すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送り量設定処理を終了する。
【００４１】
図６を参照し第一速度制御処理について説明する。第一速度制御処理では、ミシン１は布送りモータ２３の出力軸の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出する。ミシン１は、算出した偏差に基づいて布送りモータ２３の回転速度を算出する。故に、ミシン１では、布送りモータ２３の回転速度はメインモータ１３の回転速度の変化に追従できる。ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第一速度制御処理を開始する。
【００４２】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸の回転角である主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３の出力軸の回転角である布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ１３）。
【００４３】
ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得したメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」に対応する布送りモータ２３の出力軸が位置すべき布送り回転角である目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する（Ｓ１４）。前述したように、ミシン１ではメインモータ１３と布送りモータ２３は同期する。故に、布送りモータ２３の目標回転角は主回転角「ＤＤＰＯＳ」から一意に定まる。
【００４４】
目標回転角「ＰＯＳ１」の設定方法について詳細に説明する。ＣＰＵ４４は、送り歯３４が前後方向に移動して布を１回送る間にメインモータ１３の出力軸が回転する角度である送り角度「ＦｅｅｄＤｅｇ」を、以下の式で算出する。
ＦｅｅｄＤｅｇ＝ＦｅｅｄＥｎｄ−ＦｅｅｄＳｔａｒｔ
送り角度「ＦｅｅｄＤｅｇ」のうち、既に回転が終了した角度の割合は、
（ＤＤＰＯＳ−ＦｅｅｄＳｔａｒｔ）／ＦｅｅｄＤｅｇ
となる。故に、ＣＰＵ４４は目標回転角「ＰＯＳ１」を以下の式で算出できる。
ＰＯＳ１＝ＳＴＰｏｓ＋Ｐｉｔｃｈ（ＤＤＰＯＳ−ＦｅｅｄＳｔａｒｔ）／ＦｅｅｄＤｅｇ
【００４５】
ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と、布送りエンコーダ５６から取得した布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ１５）。ＣＰＵ４４は、算出した偏差に基づいて、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ１」を算出する（Ｓ１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は予め設定してある固定値の係数Ｎを偏差に乗じることで回転速度「ＳＰ１」を算出する。ＣＰＵ４４は、回転速度「ＳＰ１」で布送りモータ２３を駆動する為の布送り駆動信号を駆動回路５３に出力し、布送りモータ２３を駆動する（Ｓ１７）。ＣＰＵ４４は処理をＳ１１へ戻し、Ｓ１１〜Ｓ１７の処理を繰り返す。第一速度制御処理は、ミシン１の電源がオフとなると終了する。
【００４６】
図７を参照し動作確認処理について説明する。動作確認処理では、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３が同期しているか否かを確認し、同期していない場合にエラー処理を行う。ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は動作確認処理を開始する。
【００４７】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸の回転角である主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ２１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ２１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ２２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ２１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、予め作業者が行った動作確認タイミングの設定内容を判断する（Ｓ２３、Ｓ２４）。
【００４８】
本実施形態のミシン１では、作業者は操作部１０を操作することで動作確認タイミングの設定を行うことができる。動作確認タイミングには常時確認と所定位置確認がある。常時確認は、所定間隔（例えば、ＣＰＵ４４がＳ２１〜Ｓ２８の処理を行う間隔、又はＣＰＵ４４のクロック数に応じた所定時間）毎に動作確認を行う。常時確認では、ミシン１はより正確に動作確認を行うことができる。所定位置確認は、布送り機構３２の送り歯３４が所定の動作確認位置に到達した際に動作確認を行う。所定位置確認では、ミシン１は必要なタイミングで効率よく動作確認を行うことができ、ＣＰＵ４４の処理負担は低下する。
【００４９】
作業者は所定位置確認を行う場合、デフォルト位置及び任意位置の何れかの動作確認位置を設定できる。所定確認位置をデフォルト位置に設定した場合、動作確認位置は布送り機構３２の送り歯３４が針板１５の板面から上昇する位置及び下降する位置である。布送り機構３２は送り歯３４が針板１５よりも上方にある状態で布２９を送る。故に、送り歯３４が針板１５から上昇、下降する位置では、２つのモータ１３、２３の同期は特に重要である。所定確認位置をデフォルト位置に設定することで、ミシン１は特に重要なタイミングで効率よく動作確認を行うことができる。
【００５０】
所定確認位置を任意位置に設定した場合、作業者は操作部１０を操作して動作確認位置を任意に設定する。作業者が任意に設定可能な位置は、布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」の間の位置である。例えば、布２９が厚い場合、縫針８は布２９が薄い場合よりも早いタイミングで布２９に刺さる。布２９が厚い場合に所定確認位置をデフォルト位置に設定すると、布送り機構３２の送り歯３４が針板１５の板面から下降する位置に到達する前に縫針８が布２９に刺さる場合がある。故に、２つのモータ１３、２３の同期がずれ、送り歯３４の下降が遅れると、布２９は縫針８が刺さった状態で移動する。布２９に刺さった状態で布２９が移動すると、縫針８は曲がる。曲がった縫針８は針穴１８を通過せず針板１５上面に接触して破損する場合がある。動作確認位置を送り歯３４が針板１５から下降する位置よりも早いタイミングとなる位置に任意に設定することで、ミシン１は布厚に応じてタイミングを変えて動作確認を行うことができる。所定確認位置を任意位置に設定することで、ミシン１は作業者が所望の確認位置で動作確認を行うことができる。
【００５１】
動作確認タイミングの設定が常時確認でなければ（Ｓ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、布送り機構３２の位置が所定の動作確認位置であるか否かをメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」から判断する（Ｓ２４）。前述したように、ミシン１は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」がメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」に同期するように布送りモータ２３を駆動する（図６参照）。布送り機構３２の位置は布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」から定まる。故に、ミシン１は布送り機構３２が存在すべき位置をメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」から判断できる。布送り機構３２の位置が所定の動作確認位置になければ（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ２１へ戻す。
【００５２】
動作確認タイミングの設定が常時確認である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、又は布送り機構３２の位置が所定の動作確認位置にある場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ２５）。ＣＰＵ４４は、Ｓ２１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」に対応する布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する（Ｓ２６）。「ＰＯＳ１」の設定方法は前述したＳ１４（図６参照）と同様である。ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と、Ｓ２５で取得した布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ２７）。
【００５３】
ＣＰＵ４４は、算出した偏差が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ２８）。閾値は任意に設定できる。閾値は、作業者が操作部１０を操作して変更できる値であってもよい。偏差が閾値以下であれば（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４はメインモータ１３と布送りモータ２３が同期していると判断し、処理をＳ２１へ戻す。偏差が閾値よりも大きければ（Ｓ２８：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、２つのモータ１３、２３の同期がずれたことを示すエラー画面を液晶パネル１１に表示する（Ｓ２９）。故に、作業者は２つのモータ１３、２３の同期がずれたことを容易に把握して適切な対処を行うことができる。Ｓ２９ではＣＰＵ４４はエラー音をスピーカから出力してエラーを報知してもよい。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３と布送りモータ２３の駆動を停止し（Ｓ３０）、動作確認処理を終了する。故に、ミシン１は２つのモータ１３、２３の同期がずれた状態で縫製を行うことを防止できる。
【００５４】
以上のように、第一実施形態のミシン１は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」から布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する。ミシン１は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と実際の布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する。ミシン１は算出した偏差に基づいて布送りモータ２３の回転速度を算出する。メインモータ１３及び主軸１４の回転速度が変化した場合でも、布送りモータ２３はメインモータ１３との同期を保って駆動する。故に、ミシン１は縫製の速度が変化しても主軸１４の駆動と布送り機構３２の駆動の同期を保持できる。
【００５５】
第一実施形態のミシン１はメインモータ１３の回転速度を用いずに布送りモータ２３の回転速度を算出できる。故に、第一実施形態のミシン１は、メインモータ１３が停止した場合又は作業者が手動で主軸１４を回転した場合でも適切に布送りモータ２３とメインモータ１３の同期を保つことができる。ミシン１では、作業者は布送りの開始位置、終端位置、布送り量、開始角、終端角を自由に設定できる。ミシン１は設定値に応じた適切な速度で布送りモータ２３を駆動することができる。
【００５６】
第一実施形態においてメインエンコーダ５５は本発明の主回転角検出部に相当する。布送りエンコーダ５６は布送り回転角検出部に相当する。図６のＳ１１で主回転角を取得するＣＰＵ４４は主回転角取得部として機能する。図６のＳ１３で布送り回転角を取得するＣＰＵ４４は布送り回転角取得部として機能する。図６のＳ１４で目標回転角を設定するＣＰＵ４４は布送り目標角設定部として機能する。図６のＳ１５で偏差を算出するＣＰＵ４４は偏差算出部として機能する。図６のＳ１６で布送りモータ２３の回転速度を算出するＣＰＵ４４は第一回転速度算出部として機能する。図５の布送り設定処理を実行するＣＰＵ４４は設定部として機能する。
【００５７】
図６のＳ１１で主回転角を取得する処理は主回転角取得ステップに相当する。図６のＳ１３で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角取得ステップに相当する。図６のＳ１４で目標回転角を設定する処理は布送り目標角設定ステップに相当する。図６のＳ１５で偏差を算出する処理は偏差算出ステップに相当する。図６のＳ１６で布送りモータ２３の回転速度を算出する処理は第一回転速度算出ステップに相当する。
【００５８】
図８を参照し、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸の目標回転角を、布送りモータ２３の出力軸の回転角から設定する。該ミシン１は、設定したメインモータ１３の出力軸の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出し、布送りモータ２３の回転速度を算出する。前述した第一実施形態のミシン１は、布送りモータ２３の出力軸の目標回転角を設定して回転速度を算出する。第二実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸の目標回転角を用いる点が第一実施形態のミシン１と異なるのみであり、機械的構成、電気的構成、布送り量設定処理（図５参照）、動作確認処理（図７参照）等は第一実施形態と同一である。故に、第二実施形態の説明では、第一実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００５９】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第二速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を取得する（Ｓ１３）。
【００６０】
ＣＰＵ４４は、Ｓ１３で取得した布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」に対応するメインモータ１３の出力軸が位置すべき主回転角である目標回転角「ＰＯＳ２」を設定する（Ｓ１１４）。目標回転角「ＰＯＳ２」の設定方法について詳細に説明する。送り歯３４が前後方向に移動して布を１回送る間に布送りモータ２３の出力軸が回転する角度は、布送り量「Ｐｉｔｃｈ」である。布送り量「Ｐｉｔｃｈ」のうち、既に回転が終了した角度の割合は、（ＲＥＬＰＯＳ−ＳＴＰｏｓ）／Ｐｉｔｃｈとなる。布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」は布送り量設定処理（図５参照）で設定してある。ＣＰＵ４４は目標回転角「ＰＯＳ２」を以下の式で算出できる。
ＰＯＳ２＝ＦｅｅｄＳｔａｒｔ＋ＦｅｅｄＤｅｇ（ＲＥＬＰＯＳ−ＳＴＰｏｓ）／Ｐｉｔｃｈ
【００６１】
ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ２」と、メインエンコーダ５５から取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ１１５）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１５で算出した偏差に基づいて、布送りモータ２３に指示する回転速度を算出する為の変換値を算出する（Ｓ１１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は、偏差に（ＦｅｅｄＤｅｇ／Ｐｉｔｃｈ）を乗ずることにより偏差を布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角と布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差に相当する値に変換する。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１６で算出した変換値に基づいて、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ１」を算出する（Ｓ１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は係数Ｎを偏差に乗じることで回転速度「ＳＰ１」を算出する。ＣＰＵ４４は、算出した回転速度「ＳＰ１」で布送りモータ２３を駆動する（Ｓ１７）。ＣＰＵ４４は処理をＳ１１へ戻す。第二速度制御処理はミシン１の電源がオフとなると終了する。
【００６２】
以上のように、第二実施形態のミシン１は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」からメインモータ１３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ２」を設定する。ミシン１は、設定した目標回転角「ＰＯＳ２」と実際のメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を算出する。ミシン１は算出した偏差に基づいて布送りモータ２３の回転速度を算出する。メインモータ１３及び主軸１４の回転速度が変化した場合でも、布送りモータ２３はメインモータ１３との同期を保って回転する。故に、ミシン１は縫製の速度が変化しても主軸１４の駆動と布送り機構３２の駆動の同期を保持できる。特に、第二実施形態のミシン１は、メインモータ１３が停止した場合又は作業者が手動で主軸１４を回転した場合でも適切に布送りモータ２３とメインモータ１３の同期を保つことができる。
【００６３】
第二実施形態において、図８のＳ１１４で目標回転角を設定するＣＰＵ４４は本発明の主目標角設定部として機能する。図８のＳ１１５で偏差を算出するＣＰＵ４４は主偏差算出部として機能する。図８のＳ１１６、Ｓ１６で回転速度を算出するＣＰＵ４４は「第一回転速度算出部」として機能する。図８のＳ１１４で目標回転角を設定する処理は主目標角設定ステップに相当する。図８のＳ１１５で偏差を算出する処理は主偏差算出ステップに相当する。図８のＳ１１６、Ｓ１６で回転速度を算出する処理は「第一回転速度算出ステップ」に相当する。
【００６４】
図９を参照し、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間を算出する。終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」は、布送り機構３２が布送りの終端位置に達する時点でメインモータ１３の出力軸が位置すべき主回転角である。ミシン１は、布送り機構３２が終端位置に達するまでの布送りモータ２３の残り回転角を算出する。ミシン１は、算出した所要時間で布送りモータ２３が残り回転角を回転する為の回転速度を算出する。第三実施形態のミシン１は、第一速度制御処理及び第二速度制御処理の代わりに第三速度制御処理を実行する点が、第一、第二実施形態と異なるのみである。故に、第三実施形態の説明では、第一、第二実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００６５】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第三速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ４１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ４１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ４２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ４１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、布送り機構３２が終端位置に達する時点の主回転角である終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」をＥＥＰＲＯＭ４７から取得する（Ｓ４３）。ＣＰＵ４４は、終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」から現在の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を減算することで、メインモータ１３の出力軸が終端角に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＭ」を算出する（Ｓ４４）。
【００６６】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ（単位：ｒｐｍ）」を取得する（Ｓ４５）。回転速度は、第三速度制御処理と並行して実行する回転速度検出処理（図示略）で、メインエンコーダ５５から取得した主回転角の変化量（単位：回転数）をサンプリング時間（単位：分）で割ることで算出している。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間Ｔ（単位：分）を以下の式で算出する（Ｓ４６）。
Ｔ＝ＲｅｍＭ／（３６０・ＤＤＳｐｅｅｄ）
【００６７】
ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ４７）。ＣＰＵ４４は、布送りの終端位置「ＥＮＰｏｓ」から現在の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を減算することで、布送りモータ２３の出力軸が終端位置に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＦ」を算出する（Ｓ４８）。ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３が残り回転角「ＲｅｍＦ」を所要時間Ｔで回転する為に必要な回転速度「ＳＰ２」を以下の式で算出する（Ｓ４９）。
ＳＰ２＝ＲｅｍＦ／（３６０・Ｔ）
ＣＰＵ４４は、算出した回転速度「ＳＰ２」で布送りモータ２３を駆動する（Ｓ５０）。ＣＰＵ４４は処理をＳ４１へ戻す。第三速度制御処理はミシン１の電源がオフとなると終了する。
【００６８】
以上のように、第三実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸が終端角に達するまでの所要時間Ｔを算出する。ミシン１は、布送り機構３２が終端位置に達するまでの布送りモータ２３の残り回転角「ＲｅｍＦ」を算出する。ミシン１は、所要時間Ｔで布送りモータ２３が残り回転角「ＲｅｍＦ」を回転する為の回転速度「ＳＰ２」を算出する。回転速度「ＳＰ２」で布送りモータ２３を駆動することで布送りモータ２３はメインモータ１３に同期する。布送り機構３２が終端位置に達する時点は、メインモータ１３の出力軸が終端角に達する時点に一致する。故に、ミシン１は縫製の速度が変化しても主軸１４の駆動と布送り機構３２の駆動の同期を保持できる。第三実施形態のミシン１は、２つのモータ１３、２３の出力軸の位置と目標位置の偏差を用いない。第三実施形態のミシン１はメインモータ１３の回転速度が増大している場合に偏差を用いずに２つのモータ１３、２３を適切に制御することができる。
【００６９】
第三実施形態において、図９のＳ４１で主回転角を取得するＣＰＵ４４は本発明の主回転角取得部として機能する。図９のＳ４３で終端角を取得するＣＰＵ４４は終端角取得部として機能する。図９のＳ４４でメインモータ１３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は主回転角残量算出部として機能する。図９のＳ４５でメインモータ１３の回転速度（主回転速度）を取得するＣＰＵ４４は速度取得部として機能する。図９のＳ４６で所要時間Ｔを算出するＣＰＵ４４は時間算出部として機能する。図９のＳ４７で布送り回転角を取得するＣＰＵ４４は布送り回転角取得部として機能する。図９のＳ４８で布送りモータ２３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は布送り回転角残量算出部として機能する。図９のＳ４９で布送りモータ２３に指示する回転速度を算出するＣＰＵ４４は第二回転速度算出部として機能する。
【００７０】
図９のＳ４１で主回転角を取得する処理は主回転角取得ステップに相当する。図９のＳ４３で終端角を取得する処理は終端角取得ステップに相当する。図９のＳ４４でメインモータ１３の残り回転角を算出する処理は主回転角残量算出ステップに相当する。図９のＳ４５でメインモータ１３の回転速度を取得する処理は速度取得ステップに相当する。図９のＳ４６で所要時間Ｔを算出する処理は時間算出ステップに相当する。図９のＳ４７で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角取得ステップに相当する。図９のＳ４８で布送りモータ２３の残り回転角を算出する処理は布送り回転角残量算出ステップに相当する。図９のＳ４９で布送りモータ２３に指示する回転速度を算出する処理は第二回転速度算出ステップに相当する。
【００７１】
図１０を参照し、本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態のミシン１は、目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度「ＳＰ１」を算出する。ミシン１は、メインモータ１３の回転速度に基づいて回転速度「ＳＰ２」を算出する。ミシン１はメインモータ１３の回転速度に応じて布送りモータ２３の制御方法を変える。第四実施形態のミシン１は、第一〜第三速度制御処理の代わりに第四速度制御処理を実行する点が、第一〜第三実施形態と異なるのみである。故に、第四実施形態の説明では、第一〜第四実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００７２】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第四速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４はメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ６１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ６１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ６２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ６２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ６１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ６３）。ＣＰＵ４４は、Ｓ６１で取得した「ＤＤＰＯＳ」に対応する布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する（Ｓ６４）。目標回転角「ＰＯＳ１」の設定方法は前述したＳ１４（図６参照）と同様である。ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と、Ｓ６３で取得した布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ６５）。ＣＰＵ４４は、算出した偏差に係数Ｎを乗じることで、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ１」を算出する（Ｓ６６）。
【００７３】
ＣＰＵ４４はメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」を取得する（Ｓ６７）。ＣＰＵ４４は回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が閾値である３００（ｒｐｍ）以下であるか否かを判断する（Ｓ６８）。閾値の値は３００に限られない。閾値の値は、作業者が操作部１０を操作することで変更できてもよい。回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３００以下であれば（Ｓ６８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は回転速度「ＳＰ１」で布送りモータ２３を駆動する（Ｓ６９）。ＣＰＵ４４は処理をＳ６１へ戻す。
【００７４】
回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３００より大きければ（Ｓ６８：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」をＥＥＰＲＯＭ４７から取得する（Ｓ７１）。ＣＰＵ４４は、終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」から現在の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を減算することで、メインモータ１３の出力軸が終端角に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＭ」を算出する（Ｓ７２）。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間Ｔを算出する（Ｓ７３）。Ｓ７３の算出方法は前出したＳ４６（図９参照）と同様である。ＣＰＵ４４は、布送りの終端位置「ＥＮＰｏｓ」から現在の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を減算することで、布送りモータ２３の出力軸が終端位置に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＦ」を算出する（Ｓ７４）。ＣＰＵ４４は、残り回転角「ＲｅｍＦ」を所要時間Ｔで割ることで回転速度「ＳＰ２」を算出する（Ｓ７５）。
【００７５】
ＣＰＵ４４は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が閾値である３０００（ｒｐｍ）より小さいか否かを判断する（Ｓ７６）。該閾値の値は３０００に限られないが、Ｓ６８の判断で用いる閾値よりも大きい必要がある。回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３００より大きく、且つ３０００より小さければ（Ｓ７６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、回転速度「ＳＰ１」と「ＳＰ２」から特定の比率により布送りモータ２３の回転速度「ＳＰ３」を算出する（Ｓ７７、Ｓ７８）。具体的には、ＣＰＵ４４は、ＳＰ３に占めるＳＰ１の割合「ｒｔ」を以下の式で算出する（Ｓ７７）。
ｒｔ＝（３０００−ＤＤＳｐｅｅｄ）／２７００
ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ３」を以下の式で算出する（Ｓ７８）。
ＳＰ３＝ｒｔ・ＳＰ１＋（１−ｒｔ）・ＳＰ２
回転速度「ＳＰ３」は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３０００に近づく程、ＳＰ３に占めるＳＰ１の割合が小さくなり、ＳＰ２の割合が大きくなる。ＣＰＵ４４は算出した回転速度「ＳＰ３」で布送りモータ２３を駆動し（Ｓ７９）、処理をＳ６１へ戻す。
【００７６】
回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３０００以上であれば（Ｓ７６：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は回転速度「ＳＰ２」で布送りモータ２３を駆動し（Ｓ８１）、処理をＳ６１へ戻す。
【００７７】
以上のように、第四実施形態のミシン１は、目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度「ＳＰ１」を算出する。ミシン１は、メインモータ１３の回転速度に基づいて回転速度「ＳＰ２」を算出する。回転速度「ＳＰ１」によれば、ミシン１はメインモータ１３が停止した場合又は作業者が手動で主軸１４を回転した場合でも適切に布送りモータ２３とメインモータ１３の同期を保つことができる。回転速度「ＳＰ２」を考慮すれば、ミシン１は主軸１４の回転速度が増大している場合でも、適切な回転速度を布送りモータ２３に指示して２つのモータ１３、２３の同期を保つことができる。ミシン１はメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」に応じて布送りモータ２３の制御方法を変えることで、より適切に布送り機構を駆動することができる。詳細には、ミシン１は、低速時に適した回転速度「ＳＰ１」と高速時に適した回転速度「ＳＰ２」の比率を回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」に応じて変えて、布送りモータ２３の回転速度「ＳＰ３」を算出することができる。ミシン１は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が中間の速度（本実施形態では３００〜３０００）である場合、回転速度「ＳＰ１」と回転速度「ＳＰ２」を適切に考慮して回転速度「ＳＰ３」を算出できる。故に、ミシン１は回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」に更に適した回転速度で布送りモータ２３を駆動することができる。
【００７８】
第四実施形態において、図１０のＳ６１で主回転角を取得するＣＰＵ４４は本発明の主回転角取得部として機能する。図１０のＳ６３で布送り回転角を取得するＣＰＵ４４は布送り回転角取得部として機能する。図１０のＳ６４で目標回転角を設定するＣＰＵ４４は布送り目標角設定部として機能する。図１０のＳ６５で偏差を算出するＣＰＵ４４は布送り偏差算出部として機能する。図１０のＳ６６で布送りモータ２３の回転速度を算出するＣＰＵ４４は第一回転速度算出部として機能する。図１０のＳ７１で終端角を取得するＣＰＵ４４は終端角取得部として機能する。図１０のＳ７２でメインモータ１３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は主回転角残量算出部として機能する。図１０のＳ６７でメインモータ１３の回転速度（主回転速度）を取得するＣＰＵ４４は速度取得部として機能する。図１０のＳ７３で所要時間Ｔを算出するＣＰＵ４４は時間算出部として機能する。図１０のＳ７４で布送りモータ２３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は布送り回転角残量算出部として機能する。図１０のＳ７５で布送りモータ２３に指示する回転速度を算出するＣＰＵ４４は第二回転速度算出部として機能する。図１０のＳ６８で主回転速度が閾値以下であるか否かを判断するＣＰＵ４４は判断部として機能する。図１０のＳ６９で布送りモータ２３を駆動するＣＰＵ４４は低速時駆動部として機能する。図１０のＳ７９、Ｓ８１で布送りモータ２３を駆動するＣＰＵ４４は高速時駆動部として機能する。図１０のＳ７６〜Ｓ７８で回転速度を算出するＣＰＵ４４は第三回転速度算出部として機能する。
【００７９】
図１１を参照し、本発明の第五実施形態について説明する。第五実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸の目標回転角を、布送りモータ２３の出力軸の回転角から設定する。該ミシン１は、設定したメインモータ１３の出力軸の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出し、メインモータ１３の回転速度を算出する。第五実施形態のミシン１は、メインモータ１３の回転速度を算出する点が第二実施形態のミシン１と異なるのみである。故に、第五実施形態の説明では、第二実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００８０】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第五速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を取得する（Ｓ１３）。
【００８１】
ＣＰＵ４４は、Ｓ１３で取得した布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」に対応するメインモータ１３の出力軸が位置すべき主回転角である目標回転角「ＰＯＳ２」を設定する（Ｓ１１４）。
【００８２】
ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ２」と、メインエンコーダ５５から取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ１１５）。ＣＰＵ４４は、算出した偏差に基づいて、メインモータ１３に指示する回転速度「ＤＤＳＰ」を算出する（Ｓ２１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は予め設定してある固定値の係数Ｍを偏差に乗じることで回転速度「ＤＤＳＰ」を算出する。ＣＰＵ４４は、算出した回転速度「ＤＤＳＰ」でメインモータ１３を駆動する（Ｓ２１７）。ＣＰＵ４４は処理をＳ１１へ戻す。
【００８３】
以上のように、第五実施形態のミシン１は算出した偏差に基づいてメインモータ１３の回転速度を算出する。メインモータ１３は布送りモータ２３との同期を保って回転する。故に、ミシン１は布送りの速度に主軸１４の回転速度を追従することができる。第五実施形態において、図１１のＳ２１６でメインモータ１３の回転速度を算出するＣＰＵ４４は本発明の主回転速度算出部として機能する。
【００８４】
上記実施形態は様々な変形が可能である。上記実施形態のミシン１はメインモータ１３で布送り機構３２を上下に移動する。故に、布送り機構３２の上下動と縫針８の上下動は機械的に同期する。しかし、本発明は、布送り機構３２を上下動するモータ（具体的には、図３の駆動軸４１を回転するモータ）をメインモータ１３とは別に備えたミシンにも適用できる。該ミシンは、布送り機構３２を上下動するモータと、水平方向に移動する布送りモータ２３の少なくとも一方を、本発明の駆動方法で駆動できる。
【００８５】
回転速度ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の具体的な算出方法は変更してもよい。例えば、上記第四実施形態のミシン１は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値に比例してＳＰ２の割合が増加するようにＳＰ３を算出する（図１０のＳ７７、Ｓ７８参照）。回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値とＳＰ２の割合は比例しなくてもよい。ミシン１は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値とＳＰ１、ＳＰ２の割合とを対応付けるテーブルをＲＯＭ４５等に記憶し、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値に対応する割合をテーブルから取得してＳＰ３を算出してもよい。図６のＳ１６、図８のＳ１６、図１０のＳ６６で偏差からＳＰ１を算出する方法は変更できる。ミシン１は偏差とＳＰ１の値を対応付けるテーブルを用いてＳＰ１を算出してもよい。図１１のＳ２１６でメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳＰ」を算出する方法も同様に変更できる。
【００８６】
上記実施形態のミシン１は、図７に示す動作確認処理で、布送りモータ２３の目標回転角「ＰＯＳ１」と実際の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を用いて２つのモータ１３、２３の同期を判断する。ミシン１は、メインモータ１３の目標回転角「ＰＯＳ２」と実際の主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を用いて同期を判断してもよい。同様に、ミシン１は、図１０の第四速度制御処理のＳ６４〜Ｓ６６で、目標回転角「ＰＯＳ２」と主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を用いてＳＰ１を算出してもよい。換言すると、図１０のＳ６４〜Ｓ６６の代わりに図８のＳ１１４〜Ｓ１１６、Ｓ１６の処理を行ってもよい。
【００８７】
上記実施形態のミシン１は、図９に示す第三速度制御処理で、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間Ｔを、終端角に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＭ」に基づいて算出した。ミシン１は、メインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が予め決まっている場合ＤＤＳｐｅｅｄと所要時間Ｔとを対応付けたテーブルを用いてもよい。
【００８８】
図１０に示す第四速度制御処理の処理順は変更できる。例えば、ミシン１は第四速度制御処理の開始直後にメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」を取得し、ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の何れを使用して布送りモータ２３を駆動するかを判断してもよい。ミシン１は、使用すると判断した回転速度を以後の処理で算出し、布送りモータ２３を駆動してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１ ミシン
７ 針棒
８ 縫針
１０ 操作部
１３ メインモータ
１４ 主軸
１５ 針板
２２ ペダル
２３ 布送りモータ
３２ 布送り機構
３４ 送り歯
４４ ＣＰＵ
４５ ＲＯＭ
４７ ＥＥＰＲＯＭ
５５ メインエンコーダ
５６ 布送りエンコーダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸と布送り機構を別のモータで駆動するミシン及び該ミシンの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
主軸と布送り機構を別のモータで駆動するミシンがある。該ミシンは布送り量を自由に制御することができる為、種々の模様を容易に縫製できる。該ミシンは主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保つ必要がある。特許文献１が開示するミシンは、主軸の回転速度と回転位相に基づいて、布送りを開始するタイミングを決定する。更に、該ミシンは、布送りを開始するタイミングを布送り量及び主軸の加速度に基づいて補正する。故に、布送りは適切なタイミングで開始し、且つ縫針と布が接触するまでに終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２８２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のミシンでは、布送りを開始するタイミングは布送り量及び主軸の加速度に応じて変化する。従来のミシンは、布送り量に応じて布送りに要する時間（送り時間）が決まっている。故に、布送り動作の途中で作業者がペダル等を操作して主軸の回転速度を変える場合、布送りの速度は主軸の回転速度の変化に追従できず主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期がずれる。主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期がずれると、縫製の品質は悪化する。
【０００５】
本発明の目的は、主軸と布送り機構を別のモータで駆動する場合に、縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できるミシン及びミシンの制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定部と、前記布送り目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部とを備える。
【０００７】
第一態様のミシンは、メインモータの回転角（主回転角）から、布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を設定する。ミシンは、設定した目標回転角と、実際の布送りモータの回転角の偏差を算出する。ミシンは算出した偏差に基づいて布送りモータの回転速度を算出する。主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【０００８】
本発明の第二態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部とを備える。
【０００９】
第二態様のミシンは、布送りモータの回転角（布送り回転角）から、メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を設定する。ミシンは、設定した目標回転角と、実際のメインモータの回転角の偏差を算出する。ミシンは算出した偏差に基づいて布送りモータの回転速度を算出する。主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【００１０】
本発明の第三態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、前記終端角取得部が取得した前記終端角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部とを備える。
【００１１】
第三態様のミシンはメインモータの出力軸が終端角に達するまでの所要時間を算出する。布送り機構が布送りの終端位置に達するまでの布送りモータの残り回転角を算出する。ミシンは、算出した所要時間で布送りモータが残り回転角を回転する為の回転速度を算出する。その結果、布送りモータはメインモータに同期し、布送り機構が終端位置に達する時点は、メインモータの出力軸が終端角に達する時点に一致する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、主軸の速度が増大している場合でも、該ミシンは２つのモータの同期を正確に保つことができる。
【００１２】
第一態様及び第二態様のミシンは、前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、前記終端角取得部が取得した前記終端角と前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度が閾値以下であるか否かを判断する判断部と、前記主回転速度が前記閾値以下であると前記判断部が判断した場合に、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する低速時駆動部と、前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、少なくとも前記第二回転速度算出部が算出した回転速度に基づいて前記布送りモータを駆動する高速時駆動部とを更に備えてもよい。
【００１３】
該ミシンは、モータの出力軸が位置すべき回転角と、該出力軸が実際に位置する回転角の偏差に応じて、布送りモータの回転速度（第一速度）を算出できる。更に、ミシンはメインモータの回転速度に基づいて布送りモータの回転速度（第二速度）を算出できる。第一速度によれば、ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。第二速度を考慮すれば、主軸の速度が増大している場合でも、ミシンは２つのモータの同期を正確に保つことができる。ミシンは、メインモータの回転速度に応じて布送りモータの制御方法を変えることで、より適切に布送り機構を駆動することができる。
【００１４】
該ミシンは、前記布送りモータを駆動する回転速度を、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度と前記第二回転速度算出部が算出した回転速度とから、特定の比率により算出する第三回転速度算出部を更に備えてもよい。前記第三回転速度算出部は、前記主回転速度に応じて前記特定の比率を変えて前記布送りモータを駆動する回転速度を算出してもよい。前記高速時駆動部は、前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、前記第三回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動してもよい。該ミシンは、低速時に適した第一速度と高速時に適した第二速度との比率を主回転速度に応じて変えて、布送りモータの回転速度を算出することができる。故に、メインモータの主回転速度に更に適した回転速度で布送りモータを駆動することができる。
【００１５】
第一乃至第三態様のミシンは前記布送り機構における布送りの前記終端位置及び前記終端角を設定可能な設定部を備えてもよい。作業者は布送り量を自由に設定できる。ミシンは布送り量の設定値に応じて適切な速度で布送りモータを駆動することができる。
【００１６】
本発明の第四態様のミシンは、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出部とを備える。
【００１７】
第四態様のミシンは、布送りモータの回転角（布送り回転角）から、メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を設定する。ミシンは、設定した目標回転角と、実際のメインモータの回転角の偏差を算出する。ミシンは算出した偏差に基づいてメインモータの回転速度を算出する。布送り機構の駆動速度が変化した場合でも、メインモータは布送りモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。
【００１８】
本発明の第五態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定ステップと、前記布送り目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップとを含む。
【００１９】
第五態様のミシンの制御方法によると、主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【００２０】
本発明の第六態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップとを含む。
【００２１】
第六態様のミシンの制御方法によると、主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回転した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。
【００２２】
本発明の第七態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得ステップと、前記終端角取得ステップで取得した前記終端角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出ステップと、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得ステップと、前記主回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角と、前記速度取得ステップで取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出ステップと、前記布送り回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角を、前記時間算出ステップで算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出ステップとを含む。
【００２３】
第七態様のミシンの制御方法によると、布送りモータはメインモータに同期し、布送り機構が終端位置に達する時点は、メインモータの出力軸が終端角に達する時点に一致する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。特に、主軸の速度が増大している場合でもミシンは２つのモータの同期を正確に保つことができる。
【００２４】
本発明の第八態様のミシンの制御方法は、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出ステップとを含む。
【００２５】
第八態様のミシンの制御方法によると、布送り機構の駆動速度が変化した場合でも、メインモータは布送りモータとの同期を保って回転する。故に、ミシンは縫製の速度が変化しても主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ミシン１の斜視図。
【図２】縫針８及び針板１５近傍の拡大斜視図。
【図３】布送り機構３２の左側面図。
【図４】ミシン１の電気的構成を示すブロック図。
【図５】ミシン１が実行する布送り量設定処理のフローチャート。
【図６】第一実施形態のミシン１が実行する第一速度制御処理のフローチャート。
【図７】ミシン１が実行する動作確認処理のフローチャート。
【図８】第二実施形態のミシン１が実行する第二速度制御処理のフローチャート。
【図９】第三実施形態のミシン１が実行する第三速度制御処理のフローチャート。
【図１０】第四実施形態のミシン１が実行する第四速度制御処理のフローチャート。
【図１１】第五実施形態のミシン１が実行する第五速度制御処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図１〜図３を参照しミシン１の構成について説明する。図１の紙面上側、下側、右側、左側、表側、背面側は夫々ミシン１の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。
【００２８】
ミシン１はベッド部２、脚柱部３、アーム部４を備える。ベッド部２はミシン１の土台となる。ベッド部２はテーブル２０上面の凹部（図示略）に上方から嵌めてミシン１をテーブル２０に装着する。脚柱部３はベッド部２右端から鉛直上方に延びる。アーム部４は脚柱部３上端から左方に延びる。アーム部４はベッド部２上面に対向する。アーム部４は左端部下方に押え足１７を装着する。アーム部４は内部に針棒７を保持する。針棒７は下端に縫針８（図２、図３参照）を装着する。針棒７と縫針８はメインモータ１３の駆動に従って上下に往復移動する。アーム部４は左端部前方に天秤９を備える。天秤９は針棒７に従って上下動する。アーム部４は上面に操作部１０を固定する。操作部１０は前面に液晶パネル１１を備える。作業者は液晶パネル１１を見ながら操作部１０を操作し各種指示をミシン１に入力する。
【００２９】
ミシン１はテーブル２０下面に制御装置３０を備える。制御装置３０はロッド２１を介して踏み込み式のペダル２２に接続する。作業者はペダル２２をつま先側又は踵側に操作する。制御装置３０はペダル２２の操作方向及び操作量に応じてミシン１の動作を制御する。
【００３０】
脚柱部３は右側面上部にメインモータ１３を備える。アーム部４は内部に主軸１４を備える。主軸１４は回転可能な状態でアーム部４内部を左右方向に延びる。主軸１４の右端はメインモータ１３に接続する。主軸１４の左端は針棒上下動機構（図示略）に接続する。メインモータ１３は主軸１４を駆動して針棒７と天秤９を上下動する。詳細は後述するが、本実施形態のミシン１では、メインモータ１３は布送り機構３２（図３参照）の上下動も行う。
【００３１】
図２に示すように、ベッド部２は上面左端に針板１５を備える。針板１５は略中央部に針穴１８を有する。縫針８は下降時に下端が針穴１８を通過する。針板１５は、針穴１８の左方、後方、右方の夫々に送り歯穴１９を備える。送り歯穴１９は前後方向に長い長方形状の穴である。ベッド部２は針板１５の下部に釜機構（図示略）と布送り機構３２（図３参照）を備える。
【００３２】
図３に示すように、布送り機構３２は送り台３３、送り歯３４、揺動リンク３６、中間リンク３８、連結リンク３９を備える。送り台３３は針板１５と平行な状態で針板１５の下方に配置してある。送り台３３は上面に３つの送り歯３４（図３では１つの送り歯３４のみを図示）を固定する。送り歯３４の夫々は送り歯穴１９の位置に対応する。送り歯３４の夫々は前後方向（図３の左右方向）に長い。送り歯３４は布を強固に挟む為の凹凸を上部に備える。
【００３３】
送り台３３の前端部は揺動リンク３６の一端に揺動可能に接続する。揺動リンク３６の中央は、左右方向に延びる支持軸３７により回動可能に支持してある。揺動リンク３６の他端は中間リンク３８に接続する。布送りモータ２３の出力軸２４は連結リンク３９に接続する。中間リンク３８は揺動リンク３６と連結リンク３９を連結する。布送りモータ２３が回転すると、布送りモータ２３の動力は連結リンク３９、中間リンク３８、揺動リンク３６の順に伝わる。揺動リンク３６は支持軸３７を中心に回動する。送り台３３は揺動リンク３６の回動によって揺動する。故に、送り台３３は布送りモータ２３の動力で前後方向に移動する。
【００３４】
送り台３３は後部に二股部３５を備える。二股部３５は、送り台３３の後端よりもやや前方から下方へ延び、後方へ屈曲する。二股部３５は、送り台３３の後端部との間で上下送りカム４０を挟む。上下送りカム４０は駆動軸４１により回転する偏心カムである。駆動軸４１が回転すると上下送りカム４０が回転し、送り台３３は上下動する。本実施形態のミシン１では、駆動軸４１は伝達機構（図示略）に接続している。該伝達機構は主軸１４（図１参照）に接続している。主軸１４の回転は伝達機構を介して駆動軸４１に伝わる。駆動軸４１の回転と主軸１４の回転は同期する。針棒７と縫針８が上下に一往復する間に送り台３３と送り歯３４は上下に一往復する。つまり、本実施形態では縫針８の上下動と送り歯３４の上下動は機械的に同期する。
【００３５】
送り台３３が上昇すると、送り歯３４は送り歯穴１９から針板１５の上方に突出し、押え足１７との間に布２９を挟む。布２９が所定の厚み以下であれば、送り歯３４が針板１５の上方に位置している間、縫針８は布２９に刺さらない。縫製の実行中、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３の回転角位相を監視する。詳細は後述するが、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３の同期をとり、送り歯３４が針板１５の上方に位置している間に、縫製プログラムで規定してある量だけ布送りモータ２３を駆動する。故に、布２９は縫針８が刺さっていない状態で前後方向に移動する。送り台３３が下降すると、送り歯３４は針板１５の下方に位置する。送り歯３４が針板１５の下方に位置すれば、送り歯３４が前後方向に移動しても布２９は移動しない。縫針８は、送り歯３４が針板１５の下方に位置している間に布２９に縫い目を形成する。以上のように、ミシン１は、布送り機構３２の水平方向（本実施形態では前後方向）の駆動と針棒７の駆動を別のモータで実行する。故に、ミシン１は縫製中に送り歯３４の水平方向の移動量を自由に制御することができる。
【００３６】
図４を参照しミシン１の電気的構成について説明する。ミシン１の制御装置３０はＣＰＵ４４を備える。ＣＰＵ４４はミシン１の制御を司る。ＣＰＵ４４はＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）４７、Ｉ／Ｏインターフェース（以下Ｉ／Ｏという）４８とバスを介して接続する。ＲＯＭ４５は後述する布送り量設定処理（図５参照）、速度制御処理（図６、８、９、１０、１１参照）、動作確認処理（図７参照）を実行する為のプログラム等を記憶する。ＲＡＭ４６はプログラムを実行する為に必要な各種値を一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ４７は各種値を記憶する不揮発性の記憶装置である。
【００３７】
Ｉ／Ｏ４８はペダル２２、操作部１０に接続する。ＣＰＵ４４はペダル２２の操作方向及び操作量を入力する。ＣＰＵ４４は操作部１０から作業者による操作指示を入力する。作業者は操作部１０を操作することで、後述する布送り開始位置、終端位置を設定できる。Ｉ／Ｏ４８は駆動回路５１〜５３に接続する。駆動回路５１は液晶パネル１１を駆動する。駆動回路５２は、ＣＰＵ４４から入力するトルク指令信号に応じてメインモータ１３を駆動する。ミシン１はメインモータ１３の回転角位相及び回転速度を検出する為のメインエンコーダ５５を備える。メインエンコーダ５５はメインモータ１３の回転角位相及び回転速度の検出結果をＩ／Ｏ４８に出力する。駆動回路５３は、ＣＰＵ４４から入力する布送り駆動信号に応じて布送りモータ２３を駆動する。布送りモータ２３はパルスモータである。布送りモータ２３の布送り駆動信号はパルス信号である。ミシン１は布送りモータ２３の回転角位相及び回転速度を検出する為の布送りエンコーダ５６を備える。布送りエンコーダ５６は布送りモータ２３の回転角位相及び回転速度の検出結果をＩ／Ｏ４８に出力する。
【００３８】
図５〜図７を参照し、第一実施形態のミシン１が実行する処理について説明する。ミシン１のＣＰＵ４４はＲＯＭ４５に記憶しているプログラムに従って、図５に示す布送り量設定処理、図６に示す第一速度制御処理、図７に示す動作確認処理を実行する。ミシン１は上記３つの処理を並行して実行できる。
【００３９】
図５を参照し布送り設定処理について説明する。布送り設定処理では、ミシン１は作業者による操作部１０の操作に従って布送り機構３２（詳細には送り歯３４）の布送り開始位置と終端位置を設定する。送り歯３４の前後方向の移動量である布送り量は、布送り開始位置と終端位置を設定することで定まる。更に、ミシン１は布送り開始時のメインモータ１３の回転角と布送り終了時のメインモータ１３の回転角も設定できる。ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は布送り量設定処理を開始する。
【００４０】
ＣＰＵ４４は、布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」の設定値を作業者が操作部１０から入力したか否かを判断する（Ｓ１）。入力していなければ（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ６の判断へ移行する。作業者が操作部１０を操作し、布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」の設定値を入力すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は入力した値をＥＥＰＲＯＭ４７に記憶し、開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」を設定する（Ｓ２）。ＣＰＵ４４は開始位置「ＳＴＰｏｓ」から終端位置「ＥＮＰｏｓ」までの距離である布送り量「Ｐｉｔｃｈ」を設定する（Ｓ３）。本実施形態では、開始位置、終了位置、布送り量は布送りモータ２３出力軸の角度で表すが、布送りモータ２３のパルス数等の他の値で表してもよい。ＣＰＵ４４は、布送り開始位置から一意に定まる布送り開始時のメインモータ１３の出力軸の回転角である開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」を設定する（Ｓ４）。同様に、ＣＰＵ４４は布送りの終端位置から一意に定まるメインモータ１３の出力軸の回転角である終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」を設定する（Ｓ５）。終端角は、布送り機構３２が布送りの終端位置「ＥＮＰｏｓ」に達する時点でメインモータ１３の出力軸が位置すべき回転角である。作業者が処理を終了する為の指示を入力していなければ（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１の判断へ戻す。作業者が終了指示を入力すると（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送り量設定処理を終了する。
【００４１】
図６を参照し第一速度制御処理について説明する。第一速度制御処理では、ミシン１は布送りモータ２３の出力軸の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出する。ミシン１は、算出した偏差に基づいて布送りモータ２３の回転速度を算出する。故に、ミシン１では、布送りモータ２３の回転速度はメインモータ１３の回転速度の変化に追従できる。ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第一速度制御処理を開始する。
【００４２】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸の回転角である主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３の出力軸の回転角である布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ１３）。
【００４３】
ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得したメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」に対応する布送りモータ２３の出力軸が位置すべき布送り回転角である目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する（Ｓ１４）。前述したように、ミシン１ではメインモータ１３と布送りモータ２３は同期する。故に、布送りモータ２３の目標回転角は主回転角「ＤＤＰＯＳ」から一意に定まる。
【００４４】
目標回転角「ＰＯＳ１」の設定方法について詳細に説明する。ＣＰＵ４４は、送り歯３４が前後方向に移動して布を１回送る間にメインモータ１３の出力軸が回転する角度である送り角度「ＦｅｅｄＤｅｇ」を、以下の式で算出する。
ＦｅｅｄＤｅｇ＝ＦｅｅｄＥｎｄ−ＦｅｅｄＳｔａｒｔ
送り角度「ＦｅｅｄＤｅｇ」のうち、既に回転が終了した角度の割合は、
（ＤＤＰＯＳ−ＦｅｅｄＳｔａｒｔ）／ＦｅｅｄＤｅｇ
となる。故に、ＣＰＵ４４は目標回転角「ＰＯＳ１」を以下の式で算出できる。
ＰＯＳ１＝ＳＴＰｏｓ＋Ｐｉｔｃｈ（ＤＤＰＯＳ−ＦｅｅｄＳｔａｒｔ）／ＦｅｅｄＤｅｇ
【００４５】
ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と、布送りエンコーダ５６から取得した布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ１５）。ＣＰＵ４４は、算出した偏差に基づいて、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ１」を算出する（Ｓ１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は予め設定してある固定値の係数Ｎを偏差に乗じることで回転速度「ＳＰ１」を算出する。ＣＰＵ４４は、回転速度「ＳＰ１」で布送りモータ２３を駆動する為の布送り駆動信号を駆動回路５３に出力し、布送りモータ２３を駆動する（Ｓ１７）。ＣＰＵ４４は処理をＳ１１へ戻し、Ｓ１１〜Ｓ１７の処理を繰り返す。第一速度制御処理は、ミシン１の電源がオフとなると終了する。
【００４６】
図７を参照し動作確認処理について説明する。動作確認処理では、ミシン１はメインモータ１３と布送りモータ２３が同期しているか否かを確認し、同期していない場合にエラー処理を行う。ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は動作確認処理を開始する。
【００４７】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸の回転角である主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ２１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ２１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ２２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ２１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、予め作業者が行った動作確認タイミングの設定内容を判断する（Ｓ２３、Ｓ２４）。
【００４８】
本実施形態のミシン１では、作業者は操作部１０を操作することで動作確認タイミングの設定を行うことができる。動作確認タイミングには常時確認と所定位置確認がある。常時確認は、所定間隔（例えば、ＣＰＵ４４がＳ２１〜Ｓ２８の処理を行う間隔、又はＣＰＵ４４のクロック数に応じた所定時間）毎に動作確認を行う。常時確認では、ミシン１はより正確に動作確認を行うことができる。所定位置確認は、布送り機構３２の送り歯３４が所定の動作確認位置に到達した際に動作確認を行う。所定位置確認では、ミシン１は必要なタイミングで効率よく動作確認を行うことができ、ＣＰＵ４４の処理負担は低下する。
【００４９】
作業者は所定位置確認を行う場合、デフォルト位置及び任意位置の何れかの動作確認位置を設定できる。所定確認位置をデフォルト位置に設定した場合、動作確認位置は布送り機構３２の送り歯３４が針板１５の板面から上昇する位置及び下降する位置である。布送り機構３２は送り歯３４が針板１５よりも上方にある状態で布２９を送る。故に、送り歯３４が針板１５から上昇、下降する位置では、２つのモータ１３、２３の同期は特に重要である。所定確認位置をデフォルト位置に設定することで、ミシン１は特に重要なタイミングで効率よく動作確認を行うことができる。
【００５０】
所定確認位置を任意位置に設定した場合、作業者は操作部１０を操作して動作確認位置を任意に設定する。作業者が任意に設定可能な位置は、布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」と終端位置「ＥＮＰｏｓ」の間の位置である。例えば、布２９が厚い場合、縫針８は布２９が薄い場合よりも早いタイミングで布２９に刺さる。布２９が厚い場合に所定確認位置をデフォルト位置に設定すると、布送り機構３２の送り歯３４が針板１５の板面から下降する位置に到達する前に縫針８が布２９に刺さる場合がある。故に、２つのモータ１３、２３の同期がずれ、送り歯３４の下降が遅れると、布２９は縫針８が刺さった状態で移動する。布２９に刺さった状態で布２９が移動すると、縫針８は曲がる。曲がった縫針８は針穴１８を通過せず針板１５上面に接触して破損する場合がある。動作確認位置を送り歯３４が針板１５から下降する位置よりも早いタイミングとなる位置に任意に設定することで、ミシン１は布厚に応じてタイミングを変えて動作確認を行うことができる。所定確認位置を任意位置に設定することで、ミシン１は作業者が所望の確認位置で動作確認を行うことができる。
【００５１】
動作確認タイミングの設定が常時確認でなければ（Ｓ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、布送り機構３２の位置が所定の動作確認位置であるか否かをメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」から判断する（Ｓ２４）。前述したように、ミシン１は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」がメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」に同期するように布送りモータ２３を駆動する（図６参照）。布送り機構３２の位置は布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」から定まる。故に、ミシン１は布送り機構３２が存在すべき位置をメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」から判断できる。布送り機構３２の位置が所定の動作確認位置になければ（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ２１へ戻す。
【００５２】
動作確認タイミングの設定が常時確認である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、又は布送り機構３２の位置が所定の動作確認位置にある場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ２５）。ＣＰＵ４４は、Ｓ２１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」に対応する布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する（Ｓ２６）。「ＰＯＳ１」の設定方法は前述したＳ１４（図６参照）と同様である。ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と、Ｓ２５で取得した布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ２７）。
【００５３】
ＣＰＵ４４は、算出した偏差が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ２８）。閾値は任意に設定できる。閾値は、作業者が操作部１０を操作して変更できる値であってもよい。偏差が閾値以下であれば（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４はメインモータ１３と布送りモータ２３が同期していると判断し、処理をＳ２１へ戻す。偏差が閾値よりも大きければ（Ｓ２８：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、２つのモータ１３、２３の同期がずれたことを示すエラー画面を液晶パネル１１に表示する（Ｓ２９）。故に、作業者は２つのモータ１３、２３の同期がずれたことを容易に把握して適切な対処を行うことができる。Ｓ２９ではＣＰＵ４４はエラー音をスピーカから出力してエラーを報知してもよい。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３と布送りモータ２３の駆動を停止し（Ｓ３０）、動作確認処理を終了する。故に、ミシン１は２つのモータ１３、２３の同期がずれた状態で縫製を行うことを防止できる。
【００５４】
以上のように、第一実施形態のミシン１は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」から布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する。ミシン１は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と実際の布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する。ミシン１は算出した偏差に基づいて布送りモータ２３の回転速度を算出する。メインモータ１３及び主軸１４の回転速度が変化した場合でも、布送りモータ２３はメインモータ１３との同期を保って駆動する。故に、ミシン１は縫製の速度が変化しても主軸１４の駆動と布送り機構３２の駆動の同期を保持できる。
【００５５】
第一実施形態のミシン１はメインモータ１３の回転速度を用いずに布送りモータ２３の回転速度を算出できる。故に、第一実施形態のミシン１は、メインモータ１３が停止した場合又は作業者が手動で主軸１４を回転した場合でも適切に布送りモータ２３とメインモータ１３の同期を保つことができる。ミシン１では、作業者は布送りの開始位置、終端位置、布送り量、開始角、終端角を自由に設定できる。ミシン１は設定値に応じた適切な速度で布送りモータ２３を駆動することができる。
【００５６】
第一実施形態においてメインエンコーダ５５は本発明の主回転角検出部に相当する。布送りエンコーダ５６は布送り回転角検出部に相当する。図６のＳ１１で主回転角を取得するＣＰＵ４４は主回転角取得部として機能する。図６のＳ１３で布送り回転角を取得するＣＰＵ４４は布送り回転角取得部として機能する。図６のＳ１４で目標回転角を設定するＣＰＵ４４は布送り目標角設定部として機能する。図６のＳ１５で偏差を算出するＣＰＵ４４は偏差算出部として機能する。図６のＳ１６で布送りモータ２３の回転速度を算出するＣＰＵ４４は第一回転速度算出部として機能する。図５の布送り設定処理を実行するＣＰＵ４４は設定部として機能する。
【００５７】
図６のＳ１１で主回転角を取得する処理は主回転角取得ステップに相当する。図６のＳ１３で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角取得ステップに相当する。図６のＳ１４で目標回転角を設定する処理は布送り目標角設定ステップに相当する。図６のＳ１５で偏差を算出する処理は偏差算出ステップに相当する。図６のＳ１６で布送りモータ２３の回転速度を算出する処理は第一回転速度算出ステップに相当する。
【００５８】
図８を参照し、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸の目標回転角を、布送りモータ２３の出力軸の回転角から設定する。該ミシン１は、設定したメインモータ１３の出力軸の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出し、布送りモータ２３の回転速度を算出する。前述した第一実施形態のミシン１は、布送りモータ２３の出力軸の目標回転角を設定して回転速度を算出する。第二実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸の目標回転角を用いる点が第一実施形態のミシン１と異なるのみであり、機械的構成、電気的構成、布送り量設定処理（図５参照）、動作確認処理（図７参照）等は第一実施形態と同一である。故に、第二実施形態の説明では、第一実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００５９】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第二速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を取得する（Ｓ１３）。
【００６０】
ＣＰＵ４４は、Ｓ１３で取得した布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」に対応するメインモータ１３の出力軸が位置すべき主回転角である目標回転角「ＰＯＳ２」を設定する（Ｓ１１４）。目標回転角「ＰＯＳ２」の設定方法について詳細に説明する。送り歯３４が前後方向に移動して布を１回送る間に布送りモータ２３の出力軸が回転する角度は、布送り量「Ｐｉｔｃｈ」である。布送り量「Ｐｉｔｃｈ」のうち、既に回転が終了した角度の割合は、（ＲＥＬＰＯＳ−ＳＴＰｏｓ）／Ｐｉｔｃｈとなる。布送り開始位置「ＳＴＰｏｓ」は布送り量設定処理（図５参照）で設定してある。ＣＰＵ４４は目標回転角「ＰＯＳ２」を以下の式で算出できる。
ＰＯＳ２＝ＦｅｅｄＳｔａｒｔ＋ＦｅｅｄＤｅｇ（ＲＥＬＰＯＳ−ＳＴＰｏｓ）／Ｐｉｔｃｈ
【００６１】
ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ２」と、メインエンコーダ５５から取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ１１５）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１５で算出した偏差に基づいて、布送りモータ２３に指示する回転速度を算出する為の変換値を算出する（Ｓ１１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は、偏差に（ＦｅｅｄＤｅｇ／Ｐｉｔｃｈ）を乗ずることにより偏差を布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角と布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差に相当する値に変換する。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１６で算出した変換値に基づいて、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ１」を算出する（Ｓ１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は係数Ｎを偏差に乗じることで回転速度「ＳＰ１」を算出する。ＣＰＵ４４は、算出した回転速度「ＳＰ１」で布送りモータ２３を駆動する（Ｓ１７）。ＣＰＵ４４は処理をＳ１１へ戻す。第二速度制御処理はミシン１の電源がオフとなると終了する。
【００６２】
以上のように、第二実施形態のミシン１は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」からメインモータ１３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ２」を設定する。ミシン１は、設定した目標回転角「ＰＯＳ２」と実際のメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を算出する。ミシン１は算出した偏差に基づいて布送りモータ２３の回転速度を算出する。メインモータ１３及び主軸１４の回転速度が変化した場合でも、布送りモータ２３はメインモータ１３との同期を保って回転する。故に、ミシン１は縫製の速度が変化しても主軸１４の駆動と布送り機構３２の駆動の同期を保持できる。特に、第二実施形態のミシン１は、メインモータ１３が停止した場合又は作業者が手動で主軸１４を回転した場合でも適切に布送りモータ２３とメインモータ１３の同期を保つことができる。
【００６３】
第二実施形態において、図８のＳ１１４で目標回転角を設定するＣＰＵ４４は本発明の主目標角設定部として機能する。図８のＳ１１５で偏差を算出するＣＰＵ４４は主偏差算出部として機能する。図８のＳ１１６、Ｓ１６で回転速度を算出するＣＰＵ４４は「第一回転速度算出部」として機能する。図８のＳ１１４で目標回転角を設定する処理は主目標角設定ステップに相当する。図８のＳ１１５で偏差を算出する処理は主偏差算出ステップに相当する。図８のＳ１１６、Ｓ１６で回転速度を算出する処理は「第一回転速度算出ステップ」に相当する。
【００６４】
図９を参照し、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間を算出する。終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」は、布送り機構３２が布送りの終端位置に達する時点でメインモータ１３の出力軸が位置すべき主回転角である。ミシン１は、布送り機構３２が終端位置に達するまでの布送りモータ２３の残り回転角を算出する。ミシン１は、算出した所要時間で布送りモータ２３が残り回転角を回転する為の回転速度を算出する。第三実施形態のミシン１は、第一速度制御処理及び第二速度制御処理の代わりに第三速度制御処理を実行する点が、第一、第二実施形態と異なるのみである。故に、第三実施形態の説明では、第一、第二実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００６５】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第三速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ４１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ４１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ４２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ４１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、布送り機構３２が終端位置に達する時点の主回転角である終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」をＥＥＰＲＯＭ４７から取得する（Ｓ４３）。ＣＰＵ４４は、終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」から現在の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を減算することで、メインモータ１３の出力軸が終端角に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＭ」を算出する（Ｓ４４）。
【００６６】
ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ（単位：ｒｐｍ）」を取得する（Ｓ４５）。回転速度は、第三速度制御処理と並行して実行する回転速度検出処理（図示略）で、メインエンコーダ５５から取得した主回転角の変化量（単位：回転数）をサンプリング時間（単位：分）で割ることで算出している。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間Ｔ（単位：分）を以下の式で算出する（Ｓ４６）。
Ｔ＝ＲｅｍＭ／（３６０・ＤＤＳｐｅｅｄ）
【００６７】
ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ４７）。ＣＰＵ４４は、布送りの終端位置「ＥＮＰｏｓ」から現在の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を減算することで、布送りモータ２３の出力軸が終端位置に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＦ」を算出する（Ｓ４８）。ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３が残り回転角「ＲｅｍＦ」を所要時間Ｔで回転する為に必要な回転速度「ＳＰ２」を以下の式で算出する（Ｓ４９）。
ＳＰ２＝ＲｅｍＦ／（３６０・Ｔ）
ＣＰＵ４４は、算出した回転速度「ＳＰ２」で布送りモータ２３を駆動する（Ｓ５０）。ＣＰＵ４４は処理をＳ４１へ戻す。第三速度制御処理はミシン１の電源がオフとなると終了する。
【００６８】
以上のように、第三実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸が終端角に達するまでの所要時間Ｔを算出する。ミシン１は、布送り機構３２が終端位置に達するまでの布送りモータ２３の残り回転角「ＲｅｍＦ」を算出する。ミシン１は、所要時間Ｔで布送りモータ２３が残り回転角「ＲｅｍＦ」を回転する為の回転速度「ＳＰ２」を算出する。回転速度「ＳＰ２」で布送りモータ２３を駆動することで布送りモータ２３はメインモータ１３に同期する。布送り機構３２が終端位置に達する時点は、メインモータ１３の出力軸が終端角に達する時点に一致する。故に、ミシン１は縫製の速度が変化しても主軸１４の駆動と布送り機構３２の駆動の同期を保持できる。第三実施形態のミシン１は、２つのモータ１３、２３の出力軸の位置と目標位置の偏差を用いない。第三実施形態のミシン１はメインモータ１３の回転速度が増大している場合に偏差を用いずに２つのモータ１３、２３を適切に制御することができる。
【００６９】
第三実施形態において、図９のＳ４１で主回転角を取得するＣＰＵ４４は本発明の主回転角取得部として機能する。図９のＳ４３で終端角を取得するＣＰＵ４４は終端角取得部として機能する。図９のＳ４４でメインモータ１３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は主回転角残量算出部として機能する。図９のＳ４５でメインモータ１３の回転速度（主回転速度）を取得するＣＰＵ４４は速度取得部として機能する。図９のＳ４６で所要時間Ｔを算出するＣＰＵ４４は時間算出部として機能する。図９のＳ４７で布送り回転角を取得するＣＰＵ４４は布送り回転角取得部として機能する。図９のＳ４８で布送りモータ２３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は布送り回転角残量算出部として機能する。図９のＳ４９で布送りモータ２３に指示する回転速度を算出するＣＰＵ４４は第二回転速度算出部として機能する。
【００７０】
図９のＳ４１で主回転角を取得する処理は主回転角取得ステップに相当する。図９のＳ４３で終端角を取得する処理は終端角取得ステップに相当する。図９のＳ４４でメインモータ１３の残り回転角を算出する処理は主回転角残量算出ステップに相当する。図９のＳ４５でメインモータ１３の回転速度を取得する処理は速度取得ステップに相当する。図９のＳ４６で所要時間Ｔを算出する処理は時間算出ステップに相当する。図９のＳ４７で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角取得ステップに相当する。図９のＳ４８で布送りモータ２３の残り回転角を算出する処理は布送り回転角残量算出ステップに相当する。図９のＳ４９で布送りモータ２３に指示する回転速度を算出する処理は第二回転速度算出ステップに相当する。
【００７１】
図１０を参照し、本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態のミシン１は、目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度「ＳＰ１」を算出する。ミシン１は、メインモータ１３の回転速度に基づいて回転速度「ＳＰ２」を算出する。ミシン１はメインモータ１３の回転速度に応じて布送りモータ２３の制御方法を変える。第四実施形態のミシン１は、第一〜第三速度制御処理の代わりに第四速度制御処理を実行する点が、第一〜第三実施形態と異なるのみである。故に、第四実施形態の説明では、第一〜第四実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００７２】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第四速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４はメインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」をメインエンコーダ５５から取得する（Ｓ６１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ６１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ６２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ６２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ６１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を布送りエンコーダ５６から取得する（Ｓ６３）。ＣＰＵ４４は、Ｓ６１で取得した「ＤＤＰＯＳ」に対応する布送りモータ２３の出力軸が位置すべき目標回転角「ＰＯＳ１」を設定する（Ｓ６４）。目標回転角「ＰＯＳ１」の設定方法は前述したＳ１４（図６参照）と同様である。ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ１」と、Ｓ６３で取得した布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ６５）。ＣＰＵ４４は、算出した偏差に係数Ｎを乗じることで、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ１」を算出する（Ｓ６６）。
【００７３】
ＣＰＵ４４はメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」を取得する（Ｓ６７）。ＣＰＵ４４は回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が閾値である３００（ｒｐｍ）以下であるか否かを判断する（Ｓ６８）。閾値の値は３００に限られない。閾値の値は、作業者が操作部１０を操作することで変更できてもよい。回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３００以下であれば（Ｓ６８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は回転速度「ＳＰ１」で布送りモータ２３を駆動する（Ｓ６９）。ＣＰＵ４４は処理をＳ６１へ戻す。
【００７４】
回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３００より大きければ（Ｓ６８：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」をＥＥＰＲＯＭ４７から取得する（Ｓ７１）。ＣＰＵ４４は、終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」から現在の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を減算することで、メインモータ１３の出力軸が終端角に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＭ」を算出する（Ｓ７２）。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間Ｔを算出する（Ｓ７３）。Ｓ７３の算出方法は前出したＳ４６（図９参照）と同様である。ＣＰＵ４４は、布送りの終端位置「ＥＮＰｏｓ」から現在の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を減算することで、布送りモータ２３の出力軸が終端位置に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＦ」を算出する（Ｓ７４）。ＣＰＵ４４は、残り回転角「ＲｅｍＦ」を所要時間Ｔで割ることで回転速度「ＳＰ２」を算出する（Ｓ７５）。
【００７５】
ＣＰＵ４４は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が閾値である３０００（ｒｐｍ）より小さいか否かを判断する（Ｓ７６）。該閾値の値は３０００に限られないが、Ｓ６８の判断で用いる閾値よりも大きい必要がある。回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３００より大きく、且つ３０００より小さければ（Ｓ７６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、回転速度「ＳＰ１」と「ＳＰ２」から特定の比率により布送りモータ２３の回転速度「ＳＰ３」を算出する（Ｓ７７、Ｓ７８）。具体的には、ＣＰＵ４４は、ＳＰ３に占めるＳＰ１の割合「ｒｔ」を以下の式で算出する（Ｓ７７）。
ｒｔ＝（３０００−ＤＤＳｐｅｅｄ）／２７００
ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３に指示する回転速度「ＳＰ３」を以下の式で算出する（Ｓ７８）。
ＳＰ３＝ｒｔ・ＳＰ１＋（１−ｒｔ）・ＳＰ２
回転速度「ＳＰ３」は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３０００に近づく程、ＳＰ３に占めるＳＰ１の割合が小さくなり、ＳＰ２の割合が大きくなる。ＣＰＵ４４は算出した回転速度「ＳＰ３」で布送りモータ２３を駆動し（Ｓ７９）、処理をＳ６１へ戻す。
【００７６】
回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が３０００以上であれば（Ｓ７６：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は回転速度「ＳＰ２」で布送りモータ２３を駆動し（Ｓ８１）、処理をＳ６１へ戻す。
【００７７】
以上のように、第四実施形態のミシン１は、目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度「ＳＰ１」を算出する。ミシン１は、メインモータ１３の回転速度に基づいて回転速度「ＳＰ２」を算出する。回転速度「ＳＰ１」によれば、ミシン１はメインモータ１３が停止した場合又は作業者が手動で主軸１４を回転した場合でも適切に布送りモータ２３とメインモータ１３の同期を保つことができる。回転速度「ＳＰ２」を考慮すれば、ミシン１は主軸１４の回転速度が増大している場合でも、適切な回転速度を布送りモータ２３に指示して２つのモータ１３、２３の同期を保つことができる。ミシン１はメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」に応じて布送りモータ２３の制御方法を変えることで、より適切に布送り機構を駆動することができる。詳細には、ミシン１は、低速時に適した回転速度「ＳＰ１」と高速時に適した回転速度「ＳＰ２」の比率を回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」に応じて変えて、布送りモータ２３の回転速度「ＳＰ３」を算出することができる。ミシン１は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が中間の速度（本実施形態では３００〜３０００）である場合、回転速度「ＳＰ１」と回転速度「ＳＰ２」を適切に考慮して回転速度「ＳＰ３」を算出できる。故に、ミシン１は回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」に更に適した回転速度で布送りモータ２３を駆動することができる。
【００７８】
第四実施形態において、図１０のＳ６１で主回転角を取得するＣＰＵ４４は本発明の主回転角取得部として機能する。図１０のＳ６３で布送り回転角を取得するＣＰＵ４４は布送り回転角取得部として機能する。図１０のＳ６４で目標回転角を設定するＣＰＵ４４は布送り目標角設定部として機能する。図１０のＳ６５で偏差を算出するＣＰＵ４４は布送り偏差算出部として機能する。図１０のＳ６６で布送りモータ２３の回転速度を算出するＣＰＵ４４は第一回転速度算出部として機能する。図１０のＳ７１で終端角を取得するＣＰＵ４４は終端角取得部として機能する。図１０のＳ７２でメインモータ１３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は主回転角残量算出部として機能する。図１０のＳ６７でメインモータ１３の回転速度（主回転速度）を取得するＣＰＵ４４は速度取得部として機能する。図１０のＳ７３で所要時間Ｔを算出するＣＰＵ４４は時間算出部として機能する。図１０のＳ７４で布送りモータ２３の残り回転角を算出するＣＰＵ４４は布送り回転角残量算出部として機能する。図１０のＳ７５で布送りモータ２３に指示する回転速度を算出するＣＰＵ４４は第二回転速度算出部として機能する。図１０のＳ６８で主回転速度が閾値以下であるか否かを判断するＣＰＵ４４は判断部として機能する。図１０のＳ６９で布送りモータ２３を駆動するＣＰＵ４４は低速時駆動部として機能する。図１０のＳ７９、Ｓ８１で布送りモータ２３を駆動するＣＰＵ４４は高速時駆動部として機能する。図１０のＳ７６〜Ｓ７８で回転速度を算出するＣＰＵ４４は第三回転速度算出部として機能する。
【００７９】
図１１を参照し、本発明の第五実施形態について説明する。第五実施形態のミシン１は、メインモータ１３の出力軸の目標回転角を、布送りモータ２３の出力軸の回転角から設定する。該ミシン１は、設定したメインモータ１３の出力軸の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出し、メインモータ１３の回転速度を算出する。第五実施形態のミシン１は、メインモータ１３の回転速度を算出する点が第二実施形態のミシン１と異なるのみである。故に、第五実施形態の説明では、第二実施形態のミシン１と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００８０】
ミシン１の電源がオンとなると、ＣＰＵ４４は第五速度制御処理を開始する。ＣＰＵ４４は、メインモータ１３の主回転角「ＤＤＰＯＳ」を取得する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ１１で取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は処理をＳ１１に戻す。主回転角「ＤＤＰＯＳ」が開始角「ＦｅｅｄＳｔａｒｔ」と終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」の間にある場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」を取得する（Ｓ１３）。
【００８１】
ＣＰＵ４４は、Ｓ１３で取得した布送りモータ２３の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」に対応するメインモータ１３の出力軸が位置すべき主回転角である目標回転角「ＰＯＳ２」を設定する（Ｓ１１４）。
【００８２】
ＣＰＵ４４は、設定した目標回転角「ＰＯＳ２」と、メインエンコーダ５５から取得した主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を算出する（Ｓ１１５）。ＣＰＵ４４は、算出した偏差に基づいて、メインモータ１３に指示する回転速度「ＤＤＳＰ」を算出する（Ｓ２１６）。具体的には、ＣＰＵ４４は予め設定してある固定値の係数Ｍを偏差に乗じることで回転速度「ＤＤＳＰ」を算出する。ＣＰＵ４４は、算出した回転速度「ＤＤＳＰ」でメインモータ１３を駆動する（Ｓ２１７）。ＣＰＵ４４は処理をＳ１１へ戻す。
【００８３】
以上のように、第五実施形態のミシン１は算出した偏差に基づいてメインモータ１３の回転速度を算出する。メインモータ１３は布送りモータ２３との同期を保って回転する。故に、ミシン１は布送りの速度に主軸１４の回転速度を追従することができる。第五実施形態において、図１１のＳ２１６でメインモータ１３の回転速度を算出するＣＰＵ４４は本発明の主回転速度算出部として機能する。
【００８４】
上記実施形態は様々な変形が可能である。上記実施形態のミシン１はメインモータ１３で布送り機構３２を上下に移動する。故に、布送り機構３２の上下動と縫針８の上下動は機械的に同期する。しかし、本発明は、布送り機構３２を上下動するモータ（具体的には、図３の駆動軸４１を回転するモータ）をメインモータ１３とは別に備えたミシンにも適用できる。該ミシンは、布送り機構３２を上下動するモータと、水平方向に移動する布送りモータ２３の少なくとも一方を、本発明の駆動方法で駆動できる。
【００８５】
回転速度ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の具体的な算出方法は変更してもよい。例えば、上記第四実施形態のミシン１は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値に比例してＳＰ２の割合が増加するようにＳＰ３を算出する（図１０のＳ７７、Ｓ７８参照）。回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値とＳＰ２の割合は比例しなくてもよい。ミシン１は、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値とＳＰ１、ＳＰ２の割合とを対応付けるテーブルをＲＯＭ４５等に記憶し、回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」の値に対応する割合をテーブルから取得してＳＰ３を算出してもよい。図６のＳ１６、図８のＳ１６、図１０のＳ６６で偏差からＳＰ１を算出する方法は変更できる。ミシン１は偏差とＳＰ１の値を対応付けるテーブルを用いてＳＰ１を算出してもよい。図１１のＳ２１６でメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳＰ」を算出する方法も同様に変更できる。
【００８６】
上記実施形態のミシン１は、図７に示す動作確認処理で、布送りモータ２３の目標回転角「ＰＯＳ１」と実際の布送り回転角「ＲＥＬＰＯＳ」の偏差を用いて２つのモータ１３、２３の同期を判断する。ミシン１は、メインモータ１３の目標回転角「ＰＯＳ２」と実際の主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を用いて同期を判断してもよい。同様に、ミシン１は、図１０の第四速度制御処理のＳ６４〜Ｓ６６で、目標回転角「ＰＯＳ２」と主回転角「ＤＤＰＯＳ」の偏差を用いてＳＰ１を算出してもよい。換言すると、図１０のＳ６４〜Ｓ６６の代わりに図８のＳ１１４〜Ｓ１１６、Ｓ１６の処理を行ってもよい。
【００８７】
上記実施形態のミシン１は、図９に示す第三速度制御処理で、メインモータ１３の出力軸が終端角「ＦｅｅｄＥｎｄ」に達するまでの所要時間Ｔを、終端角に達するまでの残り回転角「ＲｅｍＭ」に基づいて算出した。ミシン１は、メインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」が予め決まっている場合ＤＤＳｐｅｅｄと所要時間Ｔとを対応付けたテーブルを用いてもよい。
【００８８】
図１０に示す第四速度制御処理の処理順は変更できる。例えば、ミシン１は第四速度制御処理の開始直後にメインモータ１３の回転速度「ＤＤＳｐｅｅｄ」を取得し、ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の何れを使用して布送りモータ２３を駆動するかを判断してもよい。ミシン１は、使用すると判断した回転速度を以後の処理で算出し、布送りモータ２３を駆動してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１ ミシン
７ 針棒
８ 縫針
１０ 操作部
１３ メインモータ
１４ 主軸
１５ 針板
２２ ペダル
２３ 布送りモータ
３２ 布送り機構
３４ 送り歯
４４ ＣＰＵ
４５ ＲＯＭ
４７ ＥＥＰＲＯＭ
５５ メインエンコーダ
５６ 布送りエンコーダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定部と、
前記布送り目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項２】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、
前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項３】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、
前記終端角取得部が取得した前記終端角と前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、
前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、
前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項４】
前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、
前記終端角取得部が取得した前記終端角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、
前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と前記速度取得部が取得した前記回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、
前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、
前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部と、
前記速度取得部が取得した前記主回転速度が閾値以下であるか否かを判断する判断部と、
前記主回転速度が前記閾値以下であると前記判断部が判断した場合に、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する低速時駆動部と、
前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、少なくとも前記第二回転速度算出部が算出した回転速度に基づいて前記布送りモータを駆動する高速時駆動部と
を更に備えた請求項１又は２に記載のミシン。
【請求項５】
前記布送りモータを駆動する回転速度を、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度と前記第二回転速度算出部が算出した回転速度とから、特定の比率により算出する第三回転速度算出部を更に備え、
前記第三回転速度算出部は、前記主回転速度に応じて前記特定の比率を変えて前記布送りモータを駆動する回転速度を算出し、
前記高速時駆動部は、前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、前記第三回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する請求項４に記載のミシン。
【請求項６】
前記布送り機構における布送りの前記終端位置及び前記終端角を設定可能な設定部を備える請求項３乃至５の何れかに記載のミシン。
【請求項７】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、
前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項８】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定ステップと、
前記布送り目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項９】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、
前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項１０】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得ステップと、
前記終端角取得ステップで取得した前記終端角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出ステップと、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得ステップと、
前記主回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角と、前記速度取得ステップで取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出ステップと、
前記布送り回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角を、前記時間算出ステップで算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項１１】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、
前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項１】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定部と、
前記布送り目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項２】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、
前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項３】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、
前記終端角取得部が取得した前記終端角と前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、
前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、
前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項４】
前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得部と、
前記終端角取得部が取得した前記終端角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、
前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と前記速度取得部が取得した前記回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、
前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部と、
前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を、前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出部と、
前記速度取得部が取得した前記主回転速度が閾値以下であるか否かを判断する判断部と、
前記主回転速度が前記閾値以下であると前記判断部が判断した場合に、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する低速時駆動部と、
前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、少なくとも前記第二回転速度算出部が算出した回転速度に基づいて前記布送りモータを駆動する高速時駆動部と
を更に備えた請求項１又は２に記載のミシン。
【請求項５】
前記布送りモータを駆動する回転速度を、前記第一回転速度算出部が算出した回転速度と前記第二回転速度算出部が算出した回転速度とから、特定の比率により算出する第三回転速度算出部を更に備え、
前記第三回転速度算出部は、前記主回転速度に応じて前記特定の比率を変えて前記布送りモータを駆動する回転速度を算出し、
前記高速時駆動部は、前記主回転速度が前記閾値よりも大きいと前記判断部が判断した場合に、前記第三回転速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する請求項４に記載のミシン。
【請求項６】
前記布送り機構における布送りの前記終端位置及び前記終端角を設定可能な設定部を備える請求項３乃至５の何れかに記載のミシン。
【請求項７】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータとを備えたミシンにおいて、
前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得部と、
前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得部と、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得部が取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、
前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得部が取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出部と
を備えたミシン。
【請求項８】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
主回転角に対応して前記布送りモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角から設定する布送り目標角設定ステップと、
前記布送り目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項９】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、
前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する第一回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項１０】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り機構が布送りの終端位置に達する時点で前記メインモータの出力軸が位置すべき主回転角である終端角を取得する終端角取得ステップと、
前記終端角取得ステップで取得した前記終端角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出ステップと、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得ステップと、
前記主回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角と、前記速度取得ステップで取得した前記主回転速度とに基づいて、前記メインモータの出力軸が前記終端角に達するまでの所要時間を算出する時間算出ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から、前記布送り機構が布送りの前記終端位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出ステップと、
前記布送り回転角残量算出ステップで算出した前記残り回転角を、前記時間算出ステップで算出した前記所要時間で前記布送りモータが回転する為に必要な回転速度を算出する第二回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【請求項１１】
縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、前記メインモータの出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、布を送る布送り機構を駆動する布送りモータと、前記布送りモータの出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部とを備えたミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の検出結果を取得する主回転角取得ステップと、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の検出結果を取得する布送り回転角取得ステップと、
布送り回転角に対応して前記メインモータの出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角取得ステップで取得した前記布送り回転角から設定する主目標角設定ステップと、
前記主目標角設定ステップで設定した前記目標回転角と、前記主回転角取得ステップで取得した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、前記メインモータに指示する回転速度を算出する主回転速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０５８４１（Ｐ２０１２−２０５８４１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５３９５（Ｐ２０１１−７５３９５）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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