纽扣孔锁边缝纫机的切布装置 【技术领域】
本发明涉及一种纽扣孔锁边缝纫机的切布装置，其在被缝制物上形成纽扣孔。背景技术 圆头纽扣孔锁边缝纫机具有 ：缝纫机驱动机构，其使针棒上下移动且左右摆 动，同时使打环器机构与针棒同步地动作 ；布料进给机构，其夹持布料，向前后 / 左右 方向进给 ；以及旋转机构，其用于使针棒和打环器机构旋转。 圆头纽扣锁边缝纫机具有 切布机构，其通过切刀和切刀座按压布料而进行切断，在锁边线迹形成之前或者之后使 切布机构动作，可以在锁边线迹部分的内侧形成纽扣孔。
并且，已知在当前的圆头纽扣孔锁边缝纫机中，基于规定的数据，电气地控制 所述缝纫机驱动机构、所述布料进给机构、所述旋转机构、及所述切布机构各自的驱 动，从而可以进行任意形状的纽扣孔的锁边线迹。
例如，如专利文献 1 中记载所示，切布机构具有控制机构，其将脉冲电动机作 为驱动源，切布控制机构控制针对脉冲电动机的驱动量 ( 脉冲输出数 ) 和驱动速度 ( 脉冲 输出频率 )，以驱动切刀或者切刀座中的一个。
并且，例如还已知一种纽扣孔锁边缝纫机，其如专利文献 2 记载所示，输入、 储存用于校正、设定切刀座的下降量的数据，以使得与布料厚度和布料的种类相对应， 切换切布刀和切刀座的按压力。
专利文献 1 ：特开 2001-334088 号公报
专利文献 2 ：特开 2002-200377 号公报
发明内容 但是，将上述脉冲电动机作为驱动源的切布控制机构，由于一般通过开路控制 进行脉冲电动机的驱动，所以必须预先设定脉冲输出数，使其可以与要切断的布料的种 类和纽扣孔的尺寸等条件相对应，可以向布料施加适当按压力。 由此，必须反复进行试 验而设定与所述条件相对应的适当的脉冲输出数，作业效率明显降低。
并且，由于仅通过脉冲输出数的设定，也不能确定实际上施加哪种程度的按压 力，所以为了重视切断的可靠性，一般地，设定为与适当的按压力相比较高的按压力的 脉冲输出数。 由此，会对切刀产生过度冲击，导致切刀的缺损、切刀或切刀座寿命缩短 的问题。 并且也存在引起脉冲电动机失调的问题。
为了不延长切布的周期时间，防止所述脉冲电动机的失调，当前进行下述控 制，即，使脉冲电动机高速地驱动，直至布料切刀和切刀座的重合位置附近为止，从重 合位置附近开始驱动切换低速。
具体地说，将低速区间的脉冲数作为调整值而储存多个，对于多个切刀座中的 每一个或者根据布料材料等条件，从多个调整值中选择适当值。
但是，在变更纽扣孔长度即切布长度的情况下，如图 3 所示，与切布长度变长
相对应，必须将切刀座更换为较长的切刀座。 由此，由于切刀与切刀座的接触面扩大或 者应力，无法使接触面整体得到充分的按压力。 由此，必须向上述调整量中增加与该切 布长度相对应的变化量，从而使储存的设定值增多，进行正确的选择变得困难。
并且，由于切刀座因其使用，与切刀的接触部磨损而变得不锋利，所以此时必 须将切刀座面磨平。 由此，切刀座的面会逐渐变薄，与布料切刀接触为止的切刀座的 必要移动行程发生变化，如上所述，存在每一次更换切刀座时移动距离易发生波动的问 题。 由此，上述调整量的值的设定必须同时考虑与切刀座厚度的波动相应的量和用于得 到与布料厚度及材料相对应的按压力的压下量，适当值的设定须要熟练技术。
本发明的目的是提供一种切布装置，其不会延长周期时间，可以容易地得到正 确的按压力。
技术方案 1 记载的发明，是一种纽扣孔锁边缝纫机的切布装置，其具有 ：切 刀，其具有刀刃 ；切刀座，其与所述切刀协同动作而夹持并按压布料，对其进行切断 ； 移动机构，其使所述切刀或所述切刀座中的某一个向另一个接近 / 离开移动 ；脉冲电动 机，其成为所述移动机构使所述切刀和所述切刀座接近 / 离开移动的驱动源 ；以及控制 部，其在所述切刀或者所述切刀座中的一个向另一个移动时，控制所述脉冲电动机，以 使得从所述切刀的刀刃向所述切刀座接近的即将开始切断位置开始，使所述切刀或者所 述切刀座中的一个以规定的低速移动而切断布料，其特征在于，具有旋转量检测部，其 检测所述脉冲电动机的旋转量，所述控制部具有 ：电流控制单元，其在所述低速移动 时，将向所述脉冲电动机通电的电流值限制为比高速移动时低 ；偏差判断单元，其在所 述低速移动时，判断由所述旋转量检测部得到的检测值、和向所述脉冲电动机的指令值 之间的偏差，是否大于或等于预先确定的设定值 ；以及切断控制单元，其在由所述偏差 判断单元判断所述偏差大于或等于所述设定值的情况下，控制所述脉冲电动机，以使得 所述切刀或者所述切刀座中的一个的移动停止。
技术方案 2 记载的发明，其特征在于，具有与技术方案 1 记载的发明相同的结 构，同时所述电流控制单元，在所述低速移动时，将向所述脉冲电动机通电的电流值限 制为，与所述切刀或者所述切刀座中的一个到达所述即将开始切断位置之前的电流值相 比较低。
技术方案 3 记载的发明，其特征在于，具有与技术方案 1 记载的发明相同的结 构，同时具有 ：按压力设定单元，其设定切布的按压力 ；以及储存单元，其储存由所述 按压力设定单元设定的按压力，所述电流控制单元，与在所述储存单元中储存的按压力 相对应，决定最大电流值的极限值。
技术方案 4 记载的发明，其特征在于，具有与技术方案 1 至 3 的某一项记载的 发明相同的结构，同时，所述控制部，在所述切断控制单元使所述切刀或者所述切刀座 中的一个的移动停止后，控制向所述脉冲电动机的通电，以将切布的按压力维持规定时 间。
在技术方案 1 记载的发明中，在切刀或者切刀座中的一个向另一个移动时，从 切刀的刀刃向切刀座接近的即将开始切断位置开始，使切刀或者切刀座中的一个以规定 低速移动。 在低速移动中，偏差判断单元监视旋转检测部的检测值和电动机指令值的偏 差。 如果偏差达到固定值，则切断控制单元使切刀和切刀座的低速移动停止。 即，可以与偏差相对应，以固定的按压力进行切布。 由此，不必进行为确定适当的切刀调整值而 要求熟练技术的复杂的设定作业，可以简单地得到适当的按压力。 并且，由于在该控制 的情况，主要基于通过切刀和切刀座重合而生成的偏差而进行切刀或者切刀座的移动控 制，所以即使在对于各个切刀座存在尺寸和磨损量等的波动的情况下，也可以使按压力 固定。
并且，在技术方案 1 至 2 记载的发明中，由于电流控制单元在低速时，使向脉冲 电动机通入的电流值降低，所以脉冲电动机的输出扭矩也降低，缓和切刀和切刀座重合 时的接触压，防止彼此损坏，同时可以避免电动机的失调。
技术方案 3 记载的发明，由于与切布的按压力的设定值相对应而决定最大电流 值的极限值，所以可以任意地设定脉冲电动机的扭矩，可以精细地设定切刀或切刀座的 按压力，从而可以得到更加合适的按压力。
技术方案 4 记载的发明，由于在切刀或切刀座的低速下的移动停止之后，也使 切布的按压力即切刀座对于切刀的按压力维持规定时间，所以可以等待随时间经过的布 料的切断。 附图说明
图 1 是表示本实施方式所涉及的缝纫机的概略结构的侧视图。
图 2 是表示本实施方式所涉及的切布装置的概略结构的斜视图。
图 3 是表示图 2 的切布装置中所具有的切刀和切刀座的俯视图，图 3(a) 是表示 S 尺寸的切刀座，图 3(b) 是表示 M 尺寸的切刀座，图 3(c) 是表示 L 尺寸的切刀座。
图 4 是表示图 1 缝纫机的主控制结构的框图。
图 5 是操作面板的主视图。
图 6(A) ～图 6(D) 表示每一个脉冲向各线圈 A、A’、B、B’ 通电的电流值的 变化的线图。
图 7 表示每一个脉冲电动机的脉冲向各线圈 A、 A’、 B、 B’ 通电的具体电流 值的图表。
图 8 是表示脉冲电动机的扭矩特性的线图。
图 9 是表示编码器的 A 相信号和 B 相信号的线图。
图 10 表示相对于 0 ～ 255 的输出代码，经由 D/A 变换器而脉冲电动机驱动电路 向脉冲电动机 34 的线圈通电的电流值的对应关系的图表。
图 11(A) 表示切刀座到达切刀后的脉冲电动机的扭矩变化，
图 11(B) 表示切刀座到达切刀后的偏差的线图。
图 12 是表示驱动时的按压量的设定处理的流程图。
图 13 是表示通过切布装置的切布控制的流程图。 具体实施方式
( 圆头纽扣孔锁边缝纫机的整体结构 )
参照附图，对本发明的实施方式中的切布装置 30 进行说明。
如图 1 所示，具有切布装置 30( 在图 2 中图示 ) 的圆头纽扣孔锁边缝纫机 1，具有作为进行圆头纽扣孔锁边缝制的缝纫机的基本结构。 圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 具有缝 纫机架 5 和载置缝纫机架 5 的缝纫机工作台，该缝纫机架 5 具有 ：底座部 2，其形成为大 致矩形箱状 ；纵向机体部 3，其设置在底座部 2 的后部 ；以及臂部 4，其设置为从纵向机 体部 3 的上部开始向前方延伸出。
并且，在臂部 4 的前端部设置针棒 10，其向下方延伸，在下端部具有缝针 6，可 以向上下移动及向左右摆动。 并且，在底座部 2 中设置打环器基座 11，其在上部具有打 环器部 11a，该打环器部 11a 具有与该针棒 10 相对的打环器 ( 未图示 )、以及辅助该打环 器的拉线器 ( 未图示 )。 并且，在缝纫机架 5 内设置各驱动机构 ( 未图示 )，它们用于使 这些针棒 10 上下移动及左右摆动，同时与其同步地使打环器及拉线器驱动。
并且，在基座部 2 的上面部设置进给台 18( 在图 1 中示出其剖面 )，其载置布 料，同时在该进给台 18 的上面部分设置一对用于按压布料的布料压脚 19。 该进给台 18 作为整体，形成下面开放的薄形的矩形箱状，在其上面设置前后方向较长的开口部，其 位于所述一对布料压脚 19 之间。 并且，该进给台 18 通过在基座部 2 内设置的进给机构 ( 未图示 ) 而水平移动。
并且，在圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 中设置切布装置 30，其在布料上形成圆头纽 扣孔。 对该切布装置 30 后面叙述。 此外，在圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 中，切布装置 30 在布料上形成圆头纽扣孔，同时与针棒 10 的上下移动及针摆动作相配合，打环器驱动， 通过缝针 6 和打环器的协同动作，在圆头纽扣孔的周围形成锁边线迹。 ( 切布装置 )
下面，对切布装置 30 进行说明。 如图 2 所示，切布装置 30 主要由具有以下装 置构成 ：切刀座 31( 也在图 1 中示出 )，其与圆头纽扣孔的形状相对应 ；切刀 32，其与 切刀座 31 相对配置，同时在上端部形成刀刃 ；驱动轴 33，其可自由旋转地设置 ；脉冲电 动机 34，其用于对驱动轴 33 进行旋转驱动 ；以及移动机构 35，其通过驱动轴 33 的旋转 运动，使切刀座 31 相对于切刀 32 接近 / 离开移动。 此外，在图 2 中，为了使附图简略 化，省略了圆头纽扣孔缝纫机 1 的主要构成部的图示。
脉冲电动机 34 例如是分辨率为 400 的电动机，固定地设置在纵向机体部 3 侧的 基座部 2 内。 在该脉冲电动机 34 中设置例如分辨率为 400 的编码器 ( 旋转量检测部 )55， 其检测该脉冲电动机 34 的旋转量 ( 参照图 4)。 并且，脉冲电动机 34 的输出轴朝向上方。 此外，在脉冲电动机 34 的输出轴上，固定设置将该输出轴作为旋转轴的电动机齿轮 36。 并且，在纵向机体部 3 内设置上下延伸的滚珠丝杠部件 37，在该滚珠丝杠部件 37 的外周 形成螺纹槽。 滚珠丝杠部件 37，通过在底座部 2 和臂部 4 中固定的轴承 ( 未图示 )，以 其轴为中心可自由旋转地被支撑。 由此，抑制滚珠丝杠部件 37 的左右移动及上下摆动， 仅可以旋转。
并且，在滚珠丝杠部件 37 的下端部，固定设置以滚珠丝杠部件 37 的旋转轴作为 旋转轴的齿轮 38，该齿轮 38 与电动机齿轮 36 啮合。 由此，如果脉冲电动机 34 旋转驱 动，则滚珠丝杠部件 37 旋转。
并且，在纵向机体部 3 内配置壳体 39，在该壳体 39 中固定地设置螺母 ( 未图 示 )。 螺母与滚珠丝杠部件 37 啮合。 由此，通过滚珠丝杠部件 37 旋转，壳体 39 上下移 动。 此外，上下延伸的轴 ( 未图示 ) 固定地设置在纵向机体部 3 内，该轴贯穿壳体 39，
相对于该轴而壳体 39 可自由上下滑动。 由此，由于该轴抑制壳体 39 的旋转，所以壳体 39 可以顺利地上下移动。
并且，在壳体 39 上设置连杆机构 40，其由连杆 41、41 和控制杆 42 构成。 控制 杆 42 前端分成 2 叉，成大致 Y 字状。 并且，连杆 41 各自的一端部与控制杆 42 各自的前 端连结，以使得可以围绕臂部 4 的延伸方向的旋转轴旋转。 并且，连杆 41 的另一端部与 壳体 39 连结，以使得可以围绕臂部 4 的延伸方向的旋转轴旋转。
并且，在臂部 4 的延伸方向上延伸的驱动轴 33 设置在臂部 4 内，可以围绕延伸 方向的旋转轴旋转。 在该驱动轴 33 的纵向机体部 3 侧端部，固定地设置控制杆 42 的基 端部。 由此，如果脉冲电动机 34 旋转，则滚珠丝杠部件 37 旋转，通过滚珠丝杠部件 37 的旋转而壳体 39 上下移动。 并且，通过壳体 39 的上下移动而连杆机构 40 动作，由此驱 动轴 33 旋转。
移动机构 35 具有直动齿轮 44 及直动轴 45 而构成，该直动齿轮 44 设置在驱动轴 33 另一端部上，该直动轴 45 与直动齿轮 44 啮合。 直动齿轮 44 设置在驱动轴 33 上，将 驱动轴 33 的旋转轴作为轴。 并且，直动轴 45 设置为向上下方向延伸，可相对于臂部 4 自由上下移动地设置。 并且，在直动轴 45 的外周形成齿条部 45a，在该齿条部 45a 上啮 合直动齿轮 44。 即，移动机构 35 是齿条齿轮机构，通过使直动齿轮 44 与驱动轴 3 一起 旋转，使直动轴 45 上下移动。 并且，直动轴 45 从臂部 4 开始内向臂部 4 的下方突出。 此外，直动轴 45 通过未图示的支撑部件支撑在臂部 4 中，该支撑部件抑制直动轴 45 的左 右移动、前后移动及旋转移动。 由此，直动轴 45 可以稳定地上下移动。 并且，在直动轴 45 的下端部，可自由更换地安装切刀座 31。 此外，如图 2 所 示，在底座部 2 上可自由拆卸地安装切刀 32，使其与切刀座 32 相对配置。 切刀 32 如图 3 所示，一端部 32a 形成为环状，同时另一端部 32b 形成为直线状。
另一方面，切刀座 31 形成为可以与切刀 32 的一端部 32a 和另一端部 32b 的一 部分抵接的形状。 在这里，切刀座 31 如图 3(a) ～ (c) 所示，使用与切刀 32 的另一端部 32b 的接触长度各不相同的 S 尺寸、M 尺寸、L 尺寸，可以将与切布长度相对应的尺寸的 切刀座 31 安装在底座部 2 上。
通过如上所述的结构，如果通过脉冲电动机 34 使驱动轴 33 旋转，则切刀座 31 与直动轴 45 一起上下移动。 以下为了简化说明，假设如果使脉冲电动机 34 向正转方向 旋转驱动，则使切刀座 31 下降，切刀座 31 向切刀 32 移动，如果使电动机向反转方向旋 转驱动，则切刀座 31 上升，切刀座 31 向离开切刀 32 的方向移动。 此外，也可以使脉冲 电动机 34 的正 · 反转和切刀座 31 的上下移动颠倒。
在切布装置 30 中，如果在分离状态的切刀座 31 和切刀 32 之间设置布料，则通 过使脉冲电动机 34 正转，使切刀座 31 向切刀 32 下降，对切刀座 31 和切刀 32 夹持的布 料施加用于切断的按压力。 然后，通过进一步使脉冲电动机 34 向正转方向旋转驱动，使 切刀座 31 按压切刀 32。 由此，切刀座 31 与切刀协同动作而以夹持的方式按压布料，通 过使切刀座 31 和切刀 32 重合而切断布料。 并且，如果在布料上形成圆头纽扣孔，则使 脉冲电动机 34 向反转方向旋转驱动，使切刀座 31 上升。 如果持续上升的切刀座 31 使未 图示的原点位置传感器接通，则切刀座 31 在最上升位置即原点位置停止。
( 缝纫机的控制系统 )
图 4 是表示圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 的主控制结构的框图。 如该图 4 所示，在 圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 中设置控制部 50，其控制圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 的动作，同 时还控制切布装置 30 的动作。 控制部 50 具有 ：主轴电动机驱动电路 51b，其用于使缝 纫机的主轴电动机 51a 驱动 ；I/F 51c，其用于将该驱动电路 51b 与控制部 50 的 CPU 50c 连接 ；X 轴电动机驱动电路 52b，其用于使进给机构所具有的 X 轴电动机 52a 驱动 ；I/F 52c，其用于将该驱动电路 52b 与 CPU 50c 连接 ；Y 轴电动机驱动电路 53b，其用于使进 给机构所具有的 Y 轴电动机 53a 驱动 ；I/F 53c，其用于将该驱动电路 53b 与 CPU 50c 连 接 ；旋转电动机驱动电路 54b，其用于驱动使针棒 10 及打环器部 11a 旋转的旋转电动机 54a ；I/F 54c，其用于将该驱动电路 54b 与 CPU 50c 连接 ；脉冲电动机驱动电路 60，其用 于使脉冲电动机 34 驱动 ；A 相 D/A 变换器 70，其对向脉冲电动机 35 的 A 相及 A’相的 电流指令值进行模拟变换并向该驱动电路 60 输出 ；I/F 80，其用于将该 A 相 D/A 变换器 70 与 CPU 50c 连接 ；B 相 D/A 变换器 71，其对向脉冲电动机 34 的 B 相及 B’ 相的电流 指令值进行模拟变换并向驱动电路 60 输出 ；I/F 81，其用于将该 B 相 D/A 变换器 71 与 CPU 50c 连接 ；编码器电路 55b，其用于对编码器 55 的计数值进行计数 I/F 55c，其用于 将该编码器电路 55b 与 CPU 50c 连接 ；操作面板 57，其输入各种设定 ；以及 I/F 57c，其 用于将该操作面板 57 与 CPU 50c 连接。 并且，控制部 50 具有 ：ROM 50a，其储存各种控制程序和在程序中所使用的数 据 ；RAM 50b 及 EEPROM 50d，他们储存从 ROM 50a 中读出的数据、从操作面板 57 中输 入或者设定的数据、及基于程序通过后述的 CPU 50c 计算出的数据等 ；以及 CPU 50c， 其基于程序进行各种处理。
图 5 是操作面板 57 的正视图。 操作面板 57 具有 ：用于选择各种纽扣孔锁边形 状的图案序号的显示部 57a、及进行该选择的增减键 57b 用于显示选择了哪一个图案数据 的显示部 57c、及进行该选择的增减键 57d，所述图案数据用于针对每个图案分别确定尺 寸等设定值 ；用于对所选择的图案数据进行所选择的设定项目的项目序号显示的显示部 57e、及进行设定项目的项目序号的选择的增减键 57f ；切刀调整键 57g，其用于进行脉冲 电动机 34 的切布驱动时的按压量的输入 ；以及准备键 57h，其可以使纽扣孔锁边动作成 为准备状态。
在这里，由切刀调整键 57g 进行的切布驱动时的按压量的设定，在 10 ～ 100％的 范围内，例如可以以 10 级设定其比例 (％ )。
通过上述功能，操作面板 57 作为设定切布的按压力 ( 切布驱动时的按压量 ) 的 按压力设定单元起作用。 并且，通过操作面板 57 设定输入的切布驱动时的按压量，储存 在作为储存单元的 EEPROM 50d 中。
通过以上的结构，如果通过操作面板 57 对纽扣孔锁边形状的图案及数据进行选 择，确定设定项目的内容，按下准备键 57h 而开始缝制，则首先，通过 X 轴及 Y 轴电动 机 52a、53a 的驱动，使被缝制物即布料移动至缝制开始位置，通过主轴电动机 51a 的驱 动，开始纽扣孔锁边缝制。 在纽扣孔锁边缝制中，沿纽扣孔的直线形状部分的形成预定 位置的一侧进行针摆动的缝制，同时，在形成圆头的情况下，通过在圆头形成预定位置 上使旋转电动机 54a 驱动，沿圆头的周围进行锁边缝制。并且，沿纽扣孔的直线形状部分 的缝制开始的相反侧进行针摆动缝制，通过设定，在端部进行加固缝制，结束缝制。 并
且，将布料输送至切布装置 30 中的切断位置，通过脉冲电动机 34 的驱动进行纽扣孔的形 成，完成一系列的缝制动作。 此外，切断动作也可以通过设定而先于锁边执行。 并且， 关于切断动作的控制内容，后面更加详细地叙述。
( 与切布装置有关的控制结构 )
在这里，更加详细地对与切布装置 30 有关的控制结构进行说明。
此外，所述 CPU 50c 进行圆头纽扣孔锁边缝纫机 1 的整体的动作控制，但作为其 一部分，也执行切布装置 30 的控制。 即，也作为切布装置 30 的控制部起作用。
( 切布装置 ：脉冲电动机 )
首先，脉冲电动机 34 是 2 相双线线圈，具有 A 相及 B 相的线圈，和与它们反向 卷绕的 A’ 相及 B’ 相的线圈。
此外，所述 A 相 D/A 变换器 70 和其 I/F 80，对于 A 相及 A’ 相线圈设置，并 且， B 相 D/A 变换器 71 和其 I/F 81，对于 B 相及 B’ 相的线圈设置。
并且，脉冲电动机 34，以来自 CPU 50c 的 400 脉冲的分辨率，通过 A、 A’、 B、 B’ 相的电流切换，进行一次旋转控制。 图 6(A) ～图 6(D) 表示将每一个脉冲向各 线圈 A、 A’、 B、 B’ 通电的电流值相对于脉冲电动机 34 的旋转位置的变化的线图， 图 7 是将每一个脉冲向各线圈 A、 A’、 B、 B’ 通电的具体的电流值 Ai、 A’ i、 Bi、 B’i、和为了通入该电流值而 CPU 50c 分别向 A 相 D/A 变换器 70 及 B 相 D/A 变换器 71 输出的代码 Ac、 Bc( 数字值 )，对应图 6 所示的 (1) ～ (8) 中的脉冲电动机 34 的各旋转 位置而表示的图表。 例如，在以 400 脉冲的分辨率驱动脉冲电动机 34 的情况下，如果将 电流从 (1) 切换至 (2)，则脉冲电动机 34 向正转方向旋转 0.9 度。
如图所示，向各线圈的通电电流值的变化，表示每隔 8 个脉冲在 -5 ～ +5[A] 的 范围内的一个周期的变化，并且，各线圈 A、 A’、 B、 B’ 的通电电流值变化，以按顺 序每次分别延迟 1/4 相的方式进行通电。 此外， A’、 B’ 相实际上是将 A、 B 相各自 电流值的正负颠倒而进行通电。
通过对各线圈 A、 A’、 B、 B’ 进行上述通电，脉冲电动机 34 以 1-2 相励磁 ( 半步驱动 ) 进行驱动。
下面，基于图 8 的扭矩特性线图，说明脉冲电动机 34 的扭矩特性。 在这里，电 角度 τ 表示 A/B 相的 1 个周期 (8 个脉冲 )，显示出相对于指令值，电动机的转子在延迟 2 个脉冲 (τ/4) 时产生最大扭矩 maxT，如果延迟 4 个脉冲量，则发生失调。
此外，这里的最大扭矩 maxT，表示每 8 个脉冲使电流值在 -5 ～ +5[A] 的范围内 周期性地通电的情况下的扭矩。 并且，从脉冲电动机 34 得到的扭矩，与周期的电流值的 振幅成正比而确定。
( 切布装置 ：编码器及编码器电路 )
脉冲电动机 34 的编码器 55 是增量型，每旋转一次，400 脉冲的 A 信号和 B 信号 错开 1/4 相位而输出。 图 9 表示编码器 55 的 A 相信号和 B 相信号。 编码器电路 55b 如 图所示，通过计数 A 信号和 B 信号脉冲的上升沿 / 下降沿这两个脉冲沿，以 4 倍计数。 由此，编码器 55 可以得到输出脉冲数的 4 倍的计数值 ( 分辨率 )，脉冲电动机 34 每驱动 1 个脉冲量，编码器增加 ( 或者减少 )4 个计数值。 由此，脉冲电动机 34 每旋转一周， CPU 50c 可以以 1600 计数的分辨率检测脉冲电动机 34 的旋转位置。 由此，如果对脉冲电动机 34 的驱动电流从图 6 表示的 (1) 向 (2) 切换，则作为 4 个脉冲量的旋转量而检测 出。
并且， CPU 50c 通过读取编码器 55b 的计数值，可以检测脉冲电动机 34 的位 置。
( 切布装置 ：D/A 变换器及脉冲电动机驱动电路 )
A 相 D/A 变换器 70 设置为 A 相线圈和 A’ 相线圈共用一个，并且， B 相 D/A 变换器 71 设置为 B 相线圈及 B’ 相线圈共用一个。 在以下说明中，对 A 相线圈及 A’ 相线圈侧进行说明，B 相线圈及 B’相线圈进行通电的相位，除了延迟半个相位以外，结 构相同。
CPU 50c 与当前的励磁状态 ( 图 7 中的 (1) ～ (8) 的某一个位置 ) 相对应，计算 使励磁状态前进的励磁状态的 D/A 值。 在该切布装置 30 中，由于可以与预先设定的切 布驱动时的设定按压量对应而将通电电流值控制在 0 ～ 100％的范围内，所以 A 相 A/D 变 换器 70 及 B 相 D/ 变换器 71 相对于所述计算出的 D/A 值，在切布时输出乘以按压量后 的值。
A 相 D/A 变换器 70 如果从 I/F 80 接受 0 ～ 255 的代码，则向脉冲电动机驱动电 路 6 输出将 0 ～ 5[V] 的范围分为 256 级的模拟信号 (0，0.02、0.04、0.06、 …、4.98、 5.00[V])。 与此相对，脉冲电动机驱动电路 60，以将 -5 ～ +5[A] 的范围分为 256 级的电流 值中、与模拟信号相对应的电流值，向脉冲电动机 34 的线圈进行通电。
图 10 是表示相对于 I/F 80 的 0 ～ 255 的输出代码，经由 A 相 D/A 变换器 70， 脉冲电动机驱动电路 60 向脉冲电动机 34 的线圈通电的电流值的对应关系的图表。
此外，在切布驱动时的按压量为 100 ％时，在 A 相的线圈中，如图 7 所示，由 于必须使 +5.00、 +3.54、 -3.54、 -5.00、 -3.54、 +3.54 的电流值按顺序通电，所以与此相 对应的代码从 CPU 50c 中按顺序输出，在将切布装置的按压量设定为除了 100％以外的值 时，将与乘以设定比例的值相对应的代码从 CPU 50c 中输出。
并且，如上所述，作为 A’ 相的线圈，使 I/F 80、 A 相 D/ 变换器 70 及脉冲电 动机驱动电路 60 与 A 相线圈共用，但相对于来自 I/F 80 中的输出代码，脉冲电动机驱动 电路 60 构成为向 A’ 相的线圈接通与 A 相线圈反极性的电流。 对于 B 相及 B’ 相的线 圈中的 I/F 81、 B 相 D/A 变换器 71 及脉冲电动机驱动电路 60 也同样。
脉冲电动机驱动电路 60 具有 ：开关元件 ( 晶体管、 FET 等 )，其分别对 A 相 线圈和 A’ 相线圈进行通电 / 断电 ；检测电路，其检测与各线圈的通电电流值成正比的 电压 ；放大器，其比较各线圈的检测电压和来自 A 相 D/A 变换器 70 的模拟信号 ；以及 PWM 输出电路，其与放大器的输出相对应，通过开关元件对通电的接通 / 断开控制比例 进行增减。 由此，以与来自 A 相 D/A 变换器 70 的模拟信号相对应的接通 / 断开比例， 开关元件进行通电 / 断电，可以以预先设定的实效电流值进行向各线圈的通电。 对于 B 相及 B’ 相的线圈中的 B 相 D/A 变换器 71 也相同。
( 切布装置 ：CPU 的切布控制 )
CPU 50c 按照 ROM 50a 中储存的切布控制程序，在切刀座 31 从切布时的待机位 置向切刀 32 移动时，进行脉冲电动机 34 的动作控制，以使得在切刀 32 的刀刃与切刀座
31 接近的即将开始切断位置之前，使切刀座 31 以高速移动，从即将开始切断位置开始， 切换为使切刀座 31 的移动以与之前的高速相比较慢的规定低速进行，进行布料切断。 在 这里，所谓 “即将开始切断位置” 表示下述高度 ：虽然切刀座 31 与切刀 32 接近，但设 定为具有以下程度的余量，即，即使切刀 32 和切刀座 31 存在个体差别及安装误差，它们 也不会发生碰撞。
并且，脉冲电动机 34 的速度控制，通过变更向脉冲电动机 34 的指令脉冲的输出 周期而执行。 此外，在高速移动区间，与切布驱动时的按压量的设定值无关，以使向脉 冲电动机 34 的各线圈的通电电流值为 100％的方式输出数值信号。
通过上述控制， CPU 50c 通过 A 相 D/A 变换器 70、 B 相 D/A 变换器 71 及脉冲 电动机驱动电路 60 的协同动作，作为 “移动控制单元” ( 控制部 ) 起作用。
并且， CPU 50c 按照 ROM 50a 中的切布控制程序，在从上述的即将开始切断位 置开始的低速区间，进行脉冲电动机 34 的位置控制以使励磁位置前进，同时计算脉冲电 动机 34 的指令脉冲所表示的励磁位置、和编码器 55 所表示的检测位置之间的偏差，判断 该偏差是否超过作为编码器 55 的计数值而预先设定的 8 个计数。 即，CPU 50c 作为偏差 判断单元起作用。 此外，所谓编码器 55 的计数值为 8 个计数的偏差，相当于脉冲电动机 34 中的 2 个脉冲量的延迟，如图 8 中说明所示，是产生最大扭矩 maxT 的偏差。 并且， CPU 50c，在计算脉冲电动机 34 的指令脉冲和编码器 55 所示的检测位置之间的偏差的情 况下，由于使脉冲电动机 34 一次旋转驱动的脉冲数、和编码器 55 在一次旋转时检测的脉 冲数分别为 400 个脉冲和 1600 个脉冲，所以为了使双方的脉冲数相对应，将用于驱动脉 冲电动机 34 的脉冲数乘以 4 倍而得到的脉冲数而作为指令值，计算偏差。 并且， CPU 50c，通过上述偏差的判断，在判断偏差超过 8 个计数的情况下，控 制脉冲电动机 34 的驱动，以使切刀座 31 的低速移动停止。 通过该控制， CPU 50c 作为 切断控制单元起作用。
通过上述控制， CPU 50c 通过 A 相 D/A 变换器 70、 B 相 D/A 变换器 71 及脉冲 电动机驱动电路 60 的协同动作，作为 “切断控制单元” 起作用。
并且， CPU 50c，在低速区间中执行下述扭矩控制，即，与切布驱动时的按压量 的设定值相对应，限制脉冲电动机 34 的驱动扭矩。 即，CPU 50c 原则上进行下述控制， 即，计算脉冲电动机 34 的指令脉冲所示的励磁位置、与编码器 55 所示的检测位置之间的 偏差，基于 PID 运算，由偏差确定驱动扭矩，将与驱动扭矩相对应的电流值向各线圈通 电。 但是，在低速区间，求出在 -5 ～ +5[A] 范围的振幅电流值上乘以切布驱动时的按压 量的设定比例后得到的电流值 ( 基于设定扭矩的电流值 )，在基于 PID 运算的电流值超过 基于切布驱动时的按压量的电流值的情况下，进行将基于切布驱动时的按压量的电流值 向线圈通电的控制。
通过上述控制， CPU 50c 利用 A 相 D/A 变换器 70、 B 相 D/A 变换器 71 及脉冲 电动机驱动电路 60 的协同动作，作为 “电流控制单元” 起作用。
图 11(A) 表示切刀座 31 到达按压开始位置后的脉冲电动机 34 的扭矩变化的线 图，在该按压开始位置，切刀座 31 对切刀 32 上载置的布料施加用于切断的按压力，图 11(B) 表示切刀座 31 到达上述按压位置后的偏差的线图。 在各图中，横轴表示时间，图 中的符号 Tc 表示切刀座 31 到达上述按压开始位置时的定时， Ts 表示基于切布驱动时的
设定按压量的扭矩值。
如图所示，切刀座 31 直到到达按压开始位置为止，由于无负载，所以完全不产 生偏差。 由此，扭矩值也以低速驱动所需的驱动扭矩进行脉冲电动机 34 的驱动。 并且， 如果切刀座 31 到达按压开始位置，则由于对脉冲电动机 34 施加负载而旋转速度降低，所 以旋转位置相对于指令脉冲的延迟 ( 偏差 P)、时间延迟 (I) 及偏差的变化量 (D) 分别增 加。 由此，通过 CPU 50c 计算出的 PID 运算的计算值增加，由该 PID 运算的计算值求出 的必要扭矩上升。 然后，如果偏差增加到 8 个计数，则脉冲电动机 34 输出最大扭矩，如 果在该过程中基于 PID 运算的驱动扭矩超过基于切布驱动时的设定按压量的扭矩，则进 行脉冲电动机的控制，以使得不进行大于或等于基于切布驱动时的设 定按压量的扭矩的 输出。
由此，在切断布料之后，即使切刀座 31 与切刀 32 重合，并且在继续按压的情况 下，也不会向线圈接通超过基于切布装置时的设定按压量的电流值的电流，可以向切刀 座 31 和切刀 32 的重合时的接触压力及按压力施加限制。
( 切布控制 )
对切布装置 30 的控制进行说明。 首先，基于图 12 所示的流程图，对以执行切布为前提的切布驱动时的按压量的 设定处理进行说明。
首先，操作员通过按下操作面板 57 的切刀调整键 57g，开始切刀调整设定处 理。 首先， CPU 50c 接收切刀调整键 57g 的按下，在显示部 57c 以百分率显示当前的切 布驱动时的按压量 ( 步骤 S1)。
然后，判定是否存在增减键 57d 的输入 ( 步骤 S2)，在没有输入时进入到步骤 S4 的处理，在存在输入时，与该输入相对应，对当前的按压量的数值进行增减，在将增减 后的数值显示在显示部 57c 上之后 ( 步骤 S3)，进入步骤 S4 的处理。
在步骤 S4 中， CPU 50c 判定是否存在切刀调整键 57g 的输入，如果没有则返 回到步骤 S2 的处理，在存在输入的情况下，确定增减后的切布驱动时的按压量，更新 EEPROM 50d 内的储存数据，结束设定处理 ( 步骤 S5)。
以下，基于图 13 所示的流程图，对切布装置 30 的切布控制进行说明。
如果在缝制过程中到达切布工序，则开始切布控制。 在该切布控制中，CPU 50c 首先，以与高速相对应的周期向脉冲电动机 34 的各线圈输出指令脉冲，以使得切刀座 31 以预定的高速从待机位置 ( 原点位置 ) 开始向即将开始切断位置下降 ( 步骤 S11)。 此 外，此时 CPU 50c 使旋转方向信号以正旋转输出，按压量与设定值无关地以 100％输出。 即，在该移动开始的高速区间，以 -5 ～ +5[A] 的振幅向脉冲电动机 50c 的各线圈进行通 电。
然后，如果切刀座 31 到达接近切刀 32 刀刃的即将开始切断位置，则 CPU 50c 切 换指令脉冲的输出周期，以使得脉冲电动机 34 的旋转成为与之前的速度相比的低速 ( 步 骤 S12)。 此外，如上所述，通过在即将开始切断位置之前使切刀座 31 以高速移动，与 在切断布料之前的全部区间以低速驱动的情况相比较，可以改善周期时间。
然后， CPU 50c 计算指令脉冲和来自编码器 55 的检测信号之间的偏差 ( 步骤 S13)。
然后，利用编码器 55 的 A、 B 相信号的计数值，判定偏差量是否大于或等于 8( 步骤 S14)。
并且，在偏差小于 8 的情况下， CPU 50c 进行 PID 运算，计算必要的驱动扭矩 ( 步骤 S15)。 并且， CPU 50c，将以基于按压量的设定值计算出的设定扭矩 ( 在以 -5 ～ +5[A] 向各线圈通电时的脉冲电动机 34 的扭矩上乘以按压量的设定值之后的值 )、和由 PID 运算求出的驱动扭矩进行比较 ( 步骤 S16)，在驱动扭矩超过设定扭矩时，设置扭矩值 以使得脉冲电动机 34 的扭矩不超过设定值，使脉冲电动机 34 的扭矩不是由 PID 运算求出 的驱动扭矩，而是成为设定扭矩 ( 步骤 S17)。 并且，CPU 50c 输出脉冲电动机 34 的指令 脉冲和表示驱动时的按压量的数值信号，以使脉冲电动机 34 以设定扭矩驱动，由此， A 相 D/A 变换器 70 及 B 相 D/A 变换器 71，输出被限制的设定扭矩值的模拟信号，脉冲电 动机驱动电路 60 按照设定扭矩，以被限制的电流值向脉冲电动机 34 的各线圈中通电 ( 步 骤 S18)。
另一方面，在步骤 S16 中，在驱动扭矩小于或等于设定扭矩时，直接以表示扭 矩驱动时的按压量的数值信号以 100％输出指令脉冲，脉冲电动机驱动电路 60 按照驱动 扭矩，以 100％的电流值向脉冲电动机 34 的各线圈通电 ( 步骤 S18)。
并且， CPU 50c 等待经过 1[ms] 后，反复进行步骤 S13 以后的处理。 即， CPU 50c 将步骤 S13 ～ S19 的处理以 1[ms] 的周期反复执行。
另一方面，在步骤 S14 的处理中，在指令脉冲和来自编码器 55 的检测信号之间 的偏差成为 8 的情况下，切刀座 31 到达切刀 32，成为不能继续下降的状态，以维持脉冲 电动机 34 的励磁位置的状态，在 50[ms] 期间，维持向各线圈的通电 ( 步骤 S20)。 由此， 可以在 50[ms] 期间维持切布的按压力、即切刀座 31 相对于切刀 32 以设定按压量的按压 力，随时间经过等待布料被切断。
其后， CPU 50c 输出指令脉冲，使得成为与切布开始时相同的高速，使旋转方 向信号以反转输出，按压量以 100％输出。 由此，切刀座 31 以高速上升至待机位置 ( 步 骤 S21)。
( 发明实施方式的效果 )
在本实施方式中的切布装置 30 中， CPU 50c 作为偏差判断单元及切断控制单 元起作用，由于监视编码器 55 的检测值和电动机指令值的偏差，如果该偏差达到 8 个计 数，则使切刀座 31 的按压移动停止，所以可以以基于偏差的固定的按压力进行切布，不 用进行需要熟练掌握确定适当切刀调整值的复杂的设定作业，可以简单地得到适当的按 压力。 并且，由于在该控制的情况下，主要是基于切刀 32 和切刀座 31 重合而产生的偏 差而进行移动控制，所以即使在各个切刀座 31 存在尺寸及磨损量等的波动的情况下，也 可以使按压力恒定。
并且， CPU 50c 作为电流控制单元起作用，由于在低速区间使向脉冲电动机 34 通入的电流值降低，所以脉冲电动机 34 的输出扭矩也降低，缓和切刀和切刀座重合时的 接触压力，防止彼此的破损，同时可以避免电动机的失调。
并且，由于利用操作面板 57，与切布的按压力的设定值相对应而决定脉冲电动 机 34 的电流值的极限值，所以可以任意地设定脉冲电动机 34 的扭矩，可以极精细地设定 切刀或者切刀座的按压力，可以得到更加适当的按压力。( 其它 )
在上述切布装置 30 中，作为脉冲电动机 34 使用 2 相脉冲电动机，但是也可以使 用 5 相脉冲电动机、3 相脉冲电动机等。 并且，作为驱动方法是半步驱动，但是也可以是 全步驱动、微步驱动等。
此外，作为脉冲电动机 34 的旋转量检测部使用编码器 55，但也可以利用可检测 旋转量的解析器和转速表传感器等。
并且，编码器 55 的分辨率不限于 400。
此外， A 相 D/A 变换器 70 及 B 相 D/A 变换器 71 的输出不限于 256 级。
并且，使来自操作面板 57 的按压量的设定为相对于最大按压力的比例 (％ )，但 也可以为了方便而变更为直接设定电流值或扭矩值。
并且，在切布装置 30 中是切刀座 31 进行升降的构造，但也可以是切刀 32 进行 升降的构造。
并且，在上述发明的实施方式中，在直至切刀 32 的刀刃接近切刀座 31 的即将开 始切断位置为止，使切刀座 31 以高速下降，之后以低速下降，与在整个区间以低速驱动 的情况相比可以改善周期时间，但当然也可以在整个区间以低速驱动。
并且，在上述发明的实施方式中，举例了切布装置 30 应用于圆头纽扣孔缝纫机 1 的情况，但只要是通过切刀和切刀座彼此按压而进行被缝制物的切断即可，缝纫机的形 式和种类不限于圆头纽扣孔锁边缝纫机。