本发明涉及具有自动倒缝机构的缝纫机的控制装置。 如以前在日本公开专利昭59-80291号公报中公布的那种具有自动倒缝机构的缝纫机已公开了。它是这样的装置:在检测出已向前缝制了规定的针数之后,让倒缝螺线管通电,进行后退缝制,检测出后退缝制已进行了规定的针数后,让倒缝螺线管断电。
然而,这种以往的装置一旦倒缝螺线管被驱动,则因其中流过的电流,因而其温度发生变化,螺线管的电阻发生变化,所以时间常数也发生变化。因此,该装置存在倒缝螺线管的动作定时发生变化,所缝针数及针脚与预先设定的缝制针数及针脚变得不一致的缺点。
本发明是为了解决上述问题作出的,目的是获得一种缝纫机控制装置,该装置即使在倒缝螺线管的温度发生变化时,也能使所缝制的针数及针脚与预先设定的规定的缝制针数及针脚保持一致。
本发明涉及的装置如下:通过检测倒缝螺线管的温度,来决定倒缝螺线管在动作时刻的时间常数,利用该时间常数来控制倒缝螺线管的激磁定时。
这样,倒缝螺线管的作用时间能不受温度影响,被控制为一定。
实施例
第1图是图示本发明一实施例的程序方框图。在该图中,10是缝纫机,12是指令缝纫机10的操作的例如脚踏开关之类的开关,14是针数设定装置,16是按开关12的指令信号对缝纫机10的驱动进行控制的微处理机,18是存储缝制所必需的各种信息的存储装置,20是速度控制装置,22是备有缝纫机10用的离合器及制动器等制动装置的电动机,24是安装在缝纫机10的未图示的上轴上的、检测缝纫机针的上下位置及速度的检测器,28是安装在缝纫机10的内部的倒缝螺线管,30是检测倒缝螺线管28的温度的温度检测装置。另外,微处理机16具有控制部的功能,能根据检测出的倒缝螺线管28的温度,对供给倒缝螺线管28的电流的通、断定时进行控制。
如上构成的装置,其动作如下:首先,一旦使开关12动作,向微处理机16供给指令信号,微处理机16即能根据指令信号,读出针数设定装置14的信息,把该信息存入存储装置18,与此同时,根据该存储信息,经速度控制回路20,以预先设定的等速驱动电动机22。因此,缝纫机10的未图示的上轴旋转,由于该旋转,用检测器24检测出针的上位,该检测出的信息被输入微处理机16进行计数,并进一步控制缝纫机10内的倒缝螺线管28。
该控制如图2所示那样进行。第2图为了便于说明,把实际作了重叠缝纫的部分错开来显示。首先,当如第2图的符号A所示进行向前缝制时,从检测器24便输出第3图(a)所示的针的上位信号,该信号用微处理机16进行计数。
现在,假定设定为向前缝制了5针时,微处理机16使缝纫机10作后退缝制,则在第3图的t1时刻,向倒缝螺线管28供给电流,并在比该时刻正好延迟了相当于该螺线管28的机械性滞后时间τ1的t2时刻,如第3图(b)所示,倒缝螺线管28开始动作,如第2图的符号B所示进行后退缝制。但是如前所述,一旦螺线管28中通过电流,其电阻即增加,时间常数增加,所以实际上倒缝螺线管28开始动作的时刻不是预定的时刻t2,而是比t2还迟的时刻。
因此,在本发明中,为了能在时刻t2使倒缝螺线管28开始动作,所以在比时刻t1早时间τ3的时刻起开始向倒缝螺线管28供给电流。而该定时是用如下方法决定的。即,倒缝螺线管28中流过的电流I可用式(1)表示:
I= (E)/(R) (1-)……(1)
式中,E是倒缝螺线管28的激磁电压,L是倒缝螺线管28的电感,t是时间,e是自然对数的底。
现在,假定到I=I0时倒缝螺线管28开始动作,在该场合,达到该电流所需的时间τ1如下列式(2)所示:
τ1= (L)/(R) ln(E)/(E-RIO) ……(2)
假定在基准温度T0下的倒缝螺线管28的电阻为R0,温度系数为α,则在温度T下的倒缝螺线管28的电阻值R可用如下的式(3)表示:
R=R0{1+α(T-T0)}……(3)
通过用温度检测装置30测出温度T,即能利用该算式求出倒缝螺线管28的电阻值R。因为在基准温度T0下的倒缝螺线管28的电阻值R为R0,所以式(2)可如式(4)那样表示:
τ1= (L)/(RO) ln(E)/(E-ROI) ……(4)
又假定由于向倒缝螺线管28供电而其温度上升,上升到T1,其时它的电阻值变为R1,则此时的时间常数要比τ1延长τ3,所以可用如下的式(5)表示:
τ1+τ3= (L)/(R1) ln(E)/(E-R1IO) ……(5)
因此,τ3便变为式(6)所示:
τ3= (L)/(R1) ln(E)/(E-R1IO) - (L)/(RO) ln(E)/(E-ROIO) …(6)
因此,如果用微处理机16根据式(6)计算出τ3,并把倒缝螺线管28的激磁定时设定为提早了τ3的如第3图(c)所示的时刻t3,便能如当初的设定值那样,倒缝螺线管28从第3图(b)的时刻t2起进行动作。
一旦倒缝螺线管28动作,即如第2图的符号B所示进行后退缝制。并且如果到该后退缝制缝了5针时的时刻t4时倒缝螺线管28断电,则在比t4延迟τ2的时刻t5,如第3图(b)所示,倒缝螺线管28复原,但是与始动时一样,由于流过电流使时间常数变大,所以必须以比时刻t4提早τ4的时刻t6的定时停止供电。
该定时时间可用如下方法求得。假定t=τ2时I=I0,则流过的电流I0如式(7)所示:
I0= (E)/(R)〉……(7)
其中τ2如下所示
τ2= (L)/(R) ln(E)/(RIO) ……(8)
假定当T=T0时R=R0,则如下所示:
τ2= (L)/(RO) ln(E)/(ROIO) ……(9)
假定当T=T2时R=R2,
τ2+τ4= (L)/(R2) ln(E)/(R2IO) ……(10)
则τ4如下所示:
τ4= (L)/(R2) ln(E)/(R2IO) - (L)/(RO) ln(E)/(ROIO) …(11)
因此,如第3图(c)所示,如果在时刻t6使倒缝螺线管28断电,则如第3图(b)所示,倒缝螺线管28在当初预定的时刻t5准时复原。并且在倒缝螺线管28复原的时刻,重新恢复向前缝制。
前述存储装置18中暂时性地存储着由针数设定装置14设定的缝针数(针眼数)。例如在前述说明的那样设定为“5针”的场合,合上开关12开始缝制的即刻,“5”这一缝针数被存入,缝了第2针后“3”这个数被存入,最后缝制到设定的缝针数。再有,作为微处理机16对上述计算式(1)~(11)进行运算用的信息,当倒缝螺线管28接通时,该存储装置18中存储上述式(6)中的下列参数,即E:电源电压值,I0:螺线管28动作的电流值,R0:在温度为T0时的螺线管28的电阻值,L:螺线管28的电感;当倒缝螺线管28断开时,为了式(11),该存储装置18中存储上述E、I0、R0、L。还有,式(6)及式(11)中的1n有必要进行计算,但也可以把该1n的表预先存在存储装置18中。
再有,作为前述的温度检测装置30,可以使用如下元件:
(a)热敏电阻(正特性、负特性的均可),
(b)热电偶(例如使用铜-康铜的热电偶),
(c)线外线检测元件(根据红外线的放出能量进行测定的元件),
(d)半导体检测元件。
这些是众所周知的,所以省略详细说明。
又,如果用半导体检测元件检测温度,因为一般情况下,电压值或电阻值相对于温度的变化是非线性的,所以可以附加校正由温度引起的非线性的装置,例如利用电压值与温度的表来进行校正的装置。
如上所述,由于本发明通过倒缝螺线管的温度来控制供给倒缝螺线管的电流的定时,所以具有能以正确的针数和针脚进行倒缝的效果。
关于附图的简单说明
第1图是图示本发明一实施例的方框图,
第2图是图示进行倒缝状态的图,
图3是各部波形图。
图中,10:缝纫机,12:开关,14:针数设定装置,16:微处理机,18存储装置,20:速度控制装置,22:电动机,24:检测器,28:倒缝螺线管,30:温度检测装置。