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WO2018179398A1 - ミシン - Google Patents

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WO2018179398A1
WO2018179398A1 PCT/JP2017/013764 JP2017013764W WO2018179398A1 WO 2018179398 A1 WO2018179398 A1 WO 2018179398A1 JP 2017013764 W JP2017013764 W JP 2017013764W WO 2018179398 A1 WO2018179398 A1 WO 2018179398A1
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WO
WIPO (PCT)
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signal
sewing machine
motor
sewing
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/013764
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝志 甲斐
東一 上野
俊介 吉田
慧 清水
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to DE112017005646.2T priority Critical patent/DE112017005646B4/de
Priority to JP2017545703A priority patent/JP6239209B1/ja
Priority to PCT/JP2017/013764 priority patent/WO2018179398A1/ja
Priority to CN201780075763.4A priority patent/CN110050093B/zh
Publication of WO2018179398A1 publication Critical patent/WO2018179398A1/ja

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B69/00—Driving-gear; Control devices
    • D05B69/20—Control devices responsive to the number of stitches made
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/45—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the shape
    • A61F13/49—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the shape specially adapted to be worn around the waist, e.g. diapers, nappies
    • A61F13/494—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the shape specially adapted to be worn around the waist, e.g. diapers, nappies characterised by edge leakage prevention means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
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    • A61F13/45—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the shape
    • A61F13/49—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the shape specially adapted to be worn around the waist, e.g. diapers, nappies
    • A61F13/496—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the shape specially adapted to be worn around the waist, e.g. diapers, nappies in the form of pants or briefs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B51/00—Applications of needle-thread guards; Thread-break detectors
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B69/00—Driving-gear; Control devices
    • D05B69/36—Devices for stopping drive when abnormal conditions occur, e.g. thread breakage

Definitions

  • the present invention relates to a sewing machine that includes a sewing needle, a hook, a balance, and an intermediate presser to form a seam.
  • Patent Documents 3 to 6 disclose detectors used as skip detection means.
  • the amount of movement of the upper thread is detected from the frictional sound of the upper thread that is generated while the sewing machine performs the sewing operation for one stitch by using a sound detection sensor mounted on the thread guide near the balance. Accordingly, a technique is disclosed in which a stitch skip is detected based on a result of comparing an appropriate upper thread movement amount stored in advance with a detected upper thread movement amount.
  • Patent Document 4 uses a photoelectric detector that is sensitive to reflected light, and skips when the loop of the upper thread that has been trapped up does not show the behavior across the surface of the bobbin case that is stored in the hook. Techniques for detecting are disclosed.
  • Patent Document 5 a position detector that detects whether or not a thread take-up spring having a yarn hooking portion provided in a thread tensioner is positioned at an initial position is used, and a balance bottom dead center that is a specific upper shaft angle is used.
  • a technique for detecting a stitch skip based on the behavior of a thread take-up spring within a range of +60 [°] is disclosed.
  • Patent Document 6 uses a motor that rotates a rotating body around which the upper thread is wound as the detector when the upper thread is unwound from a thread supply source. Techniques for detecting skipping when not done are disclosed.
  • JP-A-5-23472 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-126777 JP-A-8-276088 JP 2000-197786 A JP 2013-48710 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-202437
  • the stitch skip detection means disclosed in Patent Documents 3 to 5 needs to be provided with a dedicated mechanism, a sensor, and a sensor wiring for detecting the behavior of the upper thread. This increases the overall manufacturing cost.
  • the stitch skip detection means disclosed in Patent Document 6 detects the tension generated in the upper thread and the amount of movement of the upper thread when the shuttle pulls the upper thread based on the behavior of the motor. Since a motor that generates tension on the upper thread is required, the manufacturing cost increases as in the techniques disclosed in Patent Documents 3 to 5. Further, when using the stitch skip detection means disclosed in Patent Document 6, a motor is installed in the middle of the yarn path for supplying the upper thread, but when the motor is arranged at a location away from the sewing needle.
  • the upper thread expands and contracts and the detection accuracy of the tension and the movement amount decreases.
  • the motor is installed near the sewing needle, for example, by integrating it with the thread tension device, there arises a problem that the installation space in the arm portion of the sewing machine and the ease of assembly cannot be secured.
  • the stitch skip detection means disclosed in Patent Document 6 is easily affected by the sliding surface of the rotating body around which the upper thread is wound, and particularly when the friction between the upper thread and the sliding surface is low and slipping occurs. In this case, the reliability of the detected tension value decreases.
  • the stitch skip detection means disclosed in Patent Documents 3 to 6 increases the number of parts of the entire sewing machine in any case, so that the man-hours at the initial start-up, failure due to environmental changes or aging deterioration, There was a problem that the maintenance man-hours for avoiding false detections increased significantly.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a sewing machine that can detect the occurrence of skipping with a simple configuration with few additional parts.
  • the sewing machine of the present invention is an upper thread formed by moving a sewing needle inserted into a sewing product from a bottom dead center to a top dead center.
  • a rotary information detector that detects rotation information of a rotary hook that has a sword tip that captures the loop, a motor that rotates the rotary hook, and occurrence of skipping based on rotation information detected during the period when the rotary hook sword tip captures the upper thread
  • a monitoring unit that outputs a skip detection signal when the skip is detected.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a sewing machine according to Embodiment 1.
  • FIG. The perspective view which shows the upper shaft mechanism of the sewing machine which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The perspective view which shows the lower shaft mechanism of the sewing machine which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. Block diagram showing a control configuration of the sewing machine according to the first embodiment FIG. 3 is a block diagram showing details of a lower shaft motor control calculation unit of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing details of a lower shaft deviation suppressing unit of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing details of the monitoring unit of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing details of a lower shaft motor control calculation unit of a sewing machine according to a third embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing details of a lower shaft motor control calculation unit of a sewing machine according to a fourth embodiment. Block diagram showing details of the monitoring unit of the sewing machine according to the fourth embodiment FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing details of a lower shaft motor control calculation unit of a sewing machine according to a fifth embodiment.
  • Block diagram showing details of a rotation information detector for a sewing machine according to Embodiment 5 The figure which shows the 1st hardware structural example of the control panel of the sewing machine which concerns on Embodiment 1-5.
  • Embodiment 1 FIG.
  • a configuration example of an industrial electronic sewing machine that performs a sewing operation while moving a sewing object that is a sewing material such as cloth or leather with a conveying device such as an XY table will be described.
  • this is also applied to devices in which seams are formed by catching the upper thread loop formed by the vertical movement of the sewing needle, for example, general sewing machines, occupational sewing machines, household sewing machines, embroidery machines, etc.
  • a configuration example of the form can be applied.
  • a configuration example of the sewing machine 100 according to the first embodiment will be described based on FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an upper shaft mechanism of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a lower shaft mechanism of the sewing machine according to the first embodiment.
  • the direction in which the sewing needle 212 moves up and down is the Z-axis direction
  • the direction orthogonal to the Z-axis direction is the X-axis direction
  • the Z-axis direction and the X-axis direction The direction orthogonal to both of these is defined as the Y-axis direction.
  • the X-axis direction is equal to the longitudinal direction of the bed 104 described later.
  • the main part of the sewing machine 100 shown in FIG. 1 includes a housing mechanism P0, a feed mechanism P1, a control device P2, an upper shaft mechanism P3 shown in FIG. 2, and a lower shaft mechanism P4 shown in FIG. .
  • the upper shaft mechanism P3 is disposed above the sliding plate 106 included in the housing mechanism P0 of FIG.
  • the lower shaft mechanism P4 is disposed below the sliding plate 106 in FIG.
  • the casing mechanism P0 of the sewing machine 100 includes an arm 101 that houses an upper shaft shaft 204 included in the upper shaft mechanism P3 of FIG. 2 and an upper shaft motor that is connected to the upper shaft shaft 204 of FIG. 201, an upper shaft motor case 102 that stores 201, a sewing machine head 103 that performs sewing work of an upper shaft mechanism P3 described later at the tip of the arm 101, a bed 104 that stores an XY stage 111 included in the feed mechanism P1, and an arm
  • the support leg 105 which supports 101 and the bed 104 from an installation floor, and the sliding board 106 are provided.
  • the sliding plate 106 is fixed to the upper surface of the bed 104 and supports the holding device 112 included in the feeding mechanism P1 slidably on a plane.
  • the casing mechanism P0 is a rigid material such as a high-rigidity steel plate or casting that is designed to withstand mechanical destruction due to an impact when the sewing machine 100 operates, or a flexible material that disperses and absorbs the impact. Consists of.
  • FIG. 1 shows the position of the upper shaft motor 201 in FIG. 2, the upper shaft motor case 102 is arranged to be connected to one end of the arm 101, but the length of the upper shaft shaft 204 in FIG. 2 is shortened. 2 may be installed inside the arm 101 to increase the torsional rigidity of the upper shaft shaft 204. Further, the upper shaft motor 201 in FIG. 2 may be installed in a form integrated with the sewing machine head 103, not inside the arm 101. In such an installation, it is not necessary to provide the upper shaft motor case 102 at the end of the arm 101 away from the sewing machine head 103, so that the torsional rigidity of the upper shaft shaft 204 of FIG. The degree of freedom of design can be expanded.
  • the feed mechanism P1 of the sewing machine 100 includes an XY stage 111, a holding device 112, and an air cylinder 113.
  • the XY stage 111 is driven in the X-axis direction and the Y-axis direction by an X-axis drive motor and a Y-axis drive motor (not shown), and the holding device 112 connected to the movable part of the XY stage 111 is placed in a horizontal plane on the sliding plate 106. Move with.
  • the holding device 112 performs switching between holding and non-holding of the sewing product using the air cylinder 113 as a drive source.
  • the holding device 112 holds and transfers the sewing product so that the insertion position of the sewing needle 212 with respect to the sewing product is a specific position designated by the user of the sewing machine 100 using the operation panel 121. I do.
  • the input device for designating the needle insertion position is not limited to the operation panel 121. For example, even if the needle insertion position is input from the computer outside the sewing machine 100 to the control panel 122 via the communication device. good.
  • the air cylinder 113 is used to secure the holding force of the holding device 112, but the present invention is not limited to this, and other means such as an electromagnetic press or a hydraulic press are used. May be.
  • a feed mechanism P1 that is a transport unit that transports a sewing product by the XY stage 111 and the holding device 112 is used. Is not limited to these.
  • the stitch skip detection method of the present embodiment can be applied to other types of sewing machines that transport a sewing product using a feed dog or a sewing machine that transports a sewing product using a robot. Further, the stitch skip detection method of the present embodiment can be applied to a sewing machine that does not include the feed mechanism P1 and that conveys the sewing product by another means including manual work.
  • the control device P2 of the sewing machine 100 includes an operation panel 121, a control panel 122, and a foot switch 123.
  • a user of the sewing machine 100 gives a sewing command signal for driving the sewing machine 100 to the control panel 122 based on sewing data such as sewing pattern data created on the operation panel 121.
  • the control panel 122 controls the conveyance work by the feed mechanism P1, and further controls the speed and timing of the sewing work by cooperation of an upper shaft mechanism P3 and a lower shaft mechanism P4 described later.
  • the foot switch 123 is switched between an operation start signal for starting control of the sewing machine 100 when the user of the sewing machine 100 presses a button, a touch panel, or the like, and holding or non-holding of the sewing product by the holding device 112. And a holding signal for performing control to the control panel 122.
  • the upper shaft mechanism P3 of the sewing machine 100 includes an upper shaft motor 201, a rotation information detector 202 that detects rotation information of the upper shaft motor 201, a coupling 203, an upper shaft shaft 204, An intermediate presser drive mechanism 205 that is connected to the upper shaft shaft 204 to prevent the workpiece from being lifted, an intermediate presser 206, a balance drive mechanism 207 that is connected to the upper shaft shaft 204, and a small hole 208 through which the upper thread is inserted.
  • the balance 209 has a needle bar drive mechanism 210 connected to the upper shaft 204, and a sewing needle 212 attached to the tip of the needle bar 211.
  • the small hole 208 of the balance 209 is normally driven so as to reach the top dead center when the rotational angle of the upper shaft motor 201 rotates about 60 degrees after the sewing needle 212 reaches the top dead center.
  • the intermediate presser 206, the balance 209, and the needle bar 211 are simultaneously driven using the upper shaft motor 201 as a drive source.
  • the intermediate press drive mechanism 205, the balance drive mechanism 207, and the Since the needle bar drive mechanism 210 is a well-known technique, detailed description using an enlarged view is omitted.
  • the upper shaft mechanism P3 cooperates with the lower shaft mechanism P4 to perform a sewing operation for forming a seam on the workpiece.
  • the drive source is not only a rotary electric machine such as a servo motor or a stepping motor (not shown) but also a drive source such as a plurality of linear motors, planar motors, and spherical motors from a technical viewpoint ignoring manufacturing costs. May be.
  • the drive source is not only a rotary electric machine such as a servo motor or a stepping motor (not shown) but also a drive source such as a plurality of linear motors, planar motors, and spherical motors from a technical viewpoint ignoring manufacturing costs. May be.
  • the lower shaft mechanism P ⁇ b> 4 of the sewing machine 100 includes a lower shaft motor 301, a rotation information detector 302 that detects rotation information of the lower shaft motor 301, a coupling 303, and a lower shaft motor shaft 304.
  • a large-diameter gear 305 connected, a small-diameter gear 306 that meshes with the large-diameter gear 305, a lower shaft rotary shaft 307 connected to the small-diameter gear 306, and a lower shaft rotary shaft 307, which are formed by the vertical movement of the sewing needle 212.
  • a hook 309 having a sword 308 that captures the loop of the upper thread to be played.
  • the hook 309 is provided with a bobbin case for storing a bobbin (not shown) wound with a bobbin thread with an inner hook (not shown) and storing the bobbin so that the bobbin does not fall out of the hook 309.
  • the lower shaft mechanism P4 cooperates with the upper shaft mechanism P3 to perform a sewing operation for forming a seam on the workpiece.
  • the hook 309 may be a half-turn hook, a horizontal hook, or a vertical hook as long as it catches the upper thread loop.
  • the full rotation hook it is necessary to drive the hook at a double speed with respect to the needle bar 211 shown in FIG. 2, and therefore, in this embodiment, the large diameter gear 305 and the small diameter gear 306 are configured.
  • the hook 309 may be directly driven by the lower shaft motor 301 without using the double speed machine. Since the configuration of the full rotation shuttle is a well-known technique, a detailed description of the internal configuration using an enlarged view is omitted.
  • the blade tip 308 of the rotary hook 309 rotating with the lower shaft motor 301 as a drive source captures the upper thread and entangles the upper thread and the lower thread.
  • the upper thread is pulled out to the upper surface of the sewing product.
  • the balance 209 pulls the upper thread upward to the sewing product, the upper thread is tightened and a seam is formed.
  • the intermediate presser 206 presses the sewing object so that the sewing object is not lifted or fluttered as the sewing needle 212 or the balance 209 is raised.
  • the rotation information detector 202 that detects information such as the angle of the rotor relative to the stator of the motor, the angular velocity, and the angular acceleration.
  • the rotation information detector 202 is described as an optical encoder that detects the angle of the rotor with respect to the stator. Additional information such as the angular velocity and angular acceleration of the rotor can be obtained by differentiating the rotor angle.
  • the lower shaft motor 301 that is a drive source of the lower shaft mechanism P4 shown in FIG. 3 is provided with a rotation information detector 302 that detects information such as the angle, angular velocity, and angular acceleration of the rotor with respect to the stator of the motor. It is done.
  • the rotation information detector 302 is described as an optical encoder that detects the angle of the rotor with respect to the stator. Additional information such as the angular velocity and angular acceleration of the rotor can be obtained by differentiating the rotor angle.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a control configuration of the sewing machine according to the first embodiment.
  • a control panel denoted by reference numeral 122A corresponds to the control panel 122 shown in FIG.
  • FIG. 4 Before describing the control configuration of the sewing machine 100, an outline of the operation of the sewing machine 100 will be described.
  • the air cylinder 113 is operated by the holding command signal output from the command generating unit 405, and the sewing product is
  • the holding device 112 shown in FIG. 1 is held so as to be transportable.
  • the upper shaft motor 201 and the lower shaft motor 301 are operated, and the sewing machine 100 starts to form a seam at a specific position of the sewing product that is specified in advance by the user of the sewing machine 100 using the operation panel 121.
  • the input device for designating a specific position is not limited to the operation panel 121, and may be a computer outside the sewing machine 100, for example. In this case, the specific position is input from the computer to the control panel 122A via the communication device. Is done.
  • the operation panel 121 of the sewing machine 100 includes a display 401, a processor 402, a storage device 403 that stores sewing pattern data D1, and an input device 404.
  • the user of the sewing machine 100 inputs the sewing pattern data D1 for each stitch by operating the input device 404 including a push-down button or a touch panel while referring to the display 401.
  • the sewing pattern data D1 is stored in the storage device 403 of the operation panel 121.
  • the operating system of the operation panel 121 is operated by the processor 402. By using the sewing pattern data D1 stored in the storage device 403, the sewing pattern can be easily created, edited, and duplicated.
  • the sewing pattern data D1 created on the operation panel 121 is converted into a sewing command signal by the processor 402 and transmitted to the command generation unit 405 of the control panel 122A.
  • the sewing pattern data D1 is data for determining the position and shape of the seam formed on the sewing product and the operating speed of the sewing machine 100.
  • the display 401 of the operation panel 121 receives the skip detection signal output from the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122A, and indicates that the skip has occurred when the skip is detected. Display to the user.
  • the display 401 is not limited to the display provided inside the operation panel 121, and may be a display such as a liquid crystal panel or a traffic light existing outside the operation panel 121. In this case, the display and the control panel 122A. Communication with can be either wired communication or wireless communication.
  • the storage device 403 is not limited to the one provided inside the operation panel 121, and may be a storage device that exists outside the operation panel 121. In this case, communication between the storage device and the control panel 122A is wired. Either communication or wireless communication may be used.
  • the control panel 122A for controlling the sewing machine 100 includes at least a command generation unit 405, an upper shaft motor control calculation unit 406, a lower shaft motor control calculation unit 407, and an X axis motor control calculation unit 408. And a Y-axis motor control calculation unit 409.
  • a solenoid that performs thread trimming when the sewing operation is completed, a notification sensor that notifies that the thread has run out, a control circuit that drives a position sensor that causes the feed mechanism P1 to return to the origin, and a power supply circuit are provided. In some cases, these are not directly related to the effects of the present invention, and thus the description thereof is omitted.
  • the control panel 122A is a sewing command signal output from the processor 402 of the operation panel 121, a holding signal and an operation start signal output from the foot switch 123, and an upper signal output from the rotation information detector 202 of the upper shaft motor 201.
  • An upper shaft rotation signal that is rotation information of the shaft motor 201 is input.
  • the control panel 122 ⁇ / b> A also outputs a lower shaft rotation signal that is rotation information of the lower shaft motor 301 that is output from the rotation information detector 302 of the lower shaft motor 301, and an X that is output from the rotation information detector 411 of the X axis motor 410.
  • An X-axis rotation signal that is rotation information of the axis motor and a Y-axis rotation signal output from the rotation information detector 413 of the Y-axis motor 412 are input.
  • the control panel 122A Based on these signals, the control panel 122A, the upper axis control current for driving the upper axis motor 201, the lower axis control current for driving the lower axis motor 301, and the X axis control current for driving the X axis motor 410, The Y-axis control current for driving the Y-axis motor 412, the hold command signal for driving the air cylinder 113, and the skip detection signal output from the lower-axis motor control calculation unit 407 are output.
  • the command generation unit 405 of the control panel 122A receives the sewing command signal output from the processor 402 of the operation panel 121, the holding signal and the operation start signal output from the foot switch 123, and receives the upper axis command signal, A lower axis command signal, an X axis command signal, a Y axis command signal, and a hold command signal are output.
  • the upper axis command signal, the lower axis command signal, the X axis command signal, and the Y axis command signal are respectively rotated by the upper axis motor 201, the lower axis motor 301, the X axis motor 410, and the Y axis motor 412. It is an electrical signal for designating an angle, and is calculated inside the command generation unit 405 according to the sewing pattern data D1.
  • the holding signal output from the foot switch 123 is an electric signal that specifies the pressure of the air cylinder 113 so that the sewing device is held by the holding device 112.
  • the command generation unit 405 converts the upper axis command signal, the lower axis command signal, the X axis command signal, and the Y axis command signal into the upper axis motor control calculation unit 406, respectively.
  • the upper shaft motor control calculation unit 406 of the control panel 122A receives the upper shaft command signal and the upper shaft rotation signal, and rotates the upper shaft motor 201 so that the difference between the upper shaft command signal and the upper shaft rotation signal becomes zero. Outputs the upper axis control current.
  • Lower shaft motor control calculation unit 407 of control panel 122A receives lower shaft command signal and lower shaft rotation signal as input, and rotates lower shaft motor 301 so that the difference between lower shaft command signal and lower shaft rotation signal becomes zero. Outputs the lower axis control current. Further, the lower shaft motor control calculation unit 407 is based on the lower shaft rotation signal input during the period in which the sword tip of the rotary hook 309 shown in FIG. 3 captures the upper thread when the sewing machine 100 performs a normal operation of forming the seam. The occurrence of a skip is monitored, and a skip detection signal is output when the occurrence of a skip is detected.
  • X-axis motor control calculation unit 408 of control panel 122A receives X-axis command signal and X-axis rotation signal as input, and rotates X-axis motor 410 so that the difference between X-axis command signal and X-axis rotation signal becomes zero. Outputs X-axis control current.
  • the Y-axis motor control operation unit 409 of the control panel 122A receives the Y-axis command signal and the Y-axis rotation signal as inputs, and rotates the Y-axis motor 412 so that the difference between the Y-axis command signal and the Y-axis rotation signal becomes zero. Outputs Y-axis control current.
  • FIG. 5 is a block diagram showing details of the lower shaft motor control calculation unit of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating details of the lower-axis deviation suppressing unit of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing details of the monitoring unit of the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a signal waveform when a stitch skip is detected by the sewing machine according to the first embodiment.
  • FIG. 8 shows a timing chart when the monitoring unit 503 in FIG. 5 outputs a skip detection signal.
  • the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122A includes a lower shaft deviation suppression unit 501, a current control unit 502, and a monitoring unit 503, which are motor control units.
  • the lower shaft deviation suppression unit 501 is a lower shaft command signal that is a motor rotation command output from the command generation unit 405 and a lower shaft rotation that is rotation information output from the rotation information detector 302 included in the lower shaft motor 301.
  • This signal is a motor drive signal for driving the lower shaft motor 301 so that the difference between the lower shaft command signal and the lower shaft rotation signal becomes zero with the signal and the skip detection signal output from the monitoring unit 503 as inputs. Outputs the lower shaft motor drive signal.
  • the current control unit 502 generates a lower shaft control current for rotating the lower shaft motor 301 based on the lower shaft motor drive signal, and supplies the lower shaft control current to the lower shaft motor 301. Then, when the sewing machine 100 performs a normal operation of forming a seam, the monitoring unit 503 generates a stitch skip based on the lower shaft rotation signal input during the period in which the sword tip of the hook 309 shown in FIG. 3 captures the upper thread. Monitoring is performed, and when a skip is detected, a skip detection signal is output.
  • the lower shaft deviation suppression unit 501 of the lower shaft motor control calculation unit 407 includes a switch 601, a difference unit 602, and a deviation suppression compensator 603.
  • the switch 601 receives the lower axis command signal output from the command generation unit 405 and the skip detection signal output from the monitoring unit 503, and skips occur while the sewing machine 100 is performing the sewing operation. When this is detected, the change in the value of the lower axis command signal is stopped based on the skip detection signal, and the rotation of the lower shaft motor is stopped in conjunction with the occurrence of the skip.
  • the differencer 602 calculates a difference between the lower axis command signal output from the switch 601 and the lower axis rotation signal output from the rotation information detector 302 and outputs a deviation signal.
  • the deviation suppression compensator 603 outputs a lower shaft motor drive signal that drives the lower shaft motor 301 so that the deviation signal converges to zero.
  • the deviation suppression compensator 603 includes at least one of a proportional compensator that performs proportional calculation, an integral compensator that performs integral calculation, and a differential compensator that performs differential calculation in order to converge the deviation signal to 0. .
  • PI control using a proportional compensator and an integral compensator is employed in the deviation suppression compensator 603.
  • the monitoring unit 503 of the lower shaft motor control calculation unit 407 includes a filter processing unit 701, a recording unit 702, and a comparator 703.
  • the filter processing unit 701 reduces the noise component, which is the frequency component of the lower shaft rotation signal higher than the rotation frequency of the hook 309 shown in FIG. 3, and the frequency component of the lower shaft rotation signal lower than the rotation frequency of the hook 309. Any one or more of a calculation that reduces the noise component, a calculation by a phase filter that is an all-pass filter that changes the phase of the lower axis rotation signal, and a proportional calculation that changes the amplitude by multiplying the gain To calculate and output an evaluation signal.
  • a bandpass filter combining a low-pass filter that reduces frequency components higher than the rotation frequency of the hook 309 and a high-pass filter that reduces frequency components lower than the rotation frequency of the hook 309 shown in FIG. 3 may be used.
  • noise other than the fluctuating component can be greatly removed.
  • a notch filter may be used locally if the frequency of the noise to be reduced is far from the rotation frequency of the hook 309.
  • the prediction delay and transmission delay of the rotation information detector 302 the calculation delay in the control panel 122A, and the like can be corrected, and the accuracy of the skip detection time can be improved.
  • the skip detection signal can be normalized to an arbitrary detection specification by performing a proportional operation of multiplying the gain and changing the amplitude.
  • the recording unit 702 receives an evaluation signal during a period from when the sword tip of the hook 309 shown in FIG. 3 captures the upper thread during the sewing operation before one stitch until the sword tip of the hook 309 releases the upper thread. Is recorded, and the recorded evaluation signal is output in synchronism with the current sewing timing. Therefore, the recording unit 702 may be a delay computer that generates a delay of a period obtained by multiplying the time required for one stitch. The recording unit 702 may calculate and output feature quantities such as the maximum value, minimum value, and average value of the recorded evaluation signal. In this way, it is possible to easily grasp the change in the current evaluation signal with respect to the previous stitch. For example, the change rate of the current evaluation signal with respect to one needle before can be obtained by the ratio of the difference between the current maximum value and the minimum value with respect to the difference between the maximum value and the minimum value before one needle.
  • the comparator 703 detects a skip detection signal when the rate of change of the current evaluation signal output from the filter processing unit 701 is greater than a specific value with respect to the evaluation signal one stitch before output from the recording unit 702. Is output.
  • the monitoring unit 503 is included in the control panel 122A, but the monitoring unit 503 may be mounted outside the control panel 122A to change the layout and wiring of the sewing machine 100.
  • the monitoring unit 503 may be mounted outside the control panel 122A to change the layout and wiring of the sewing machine 100.
  • it is not necessary to stop the change of the lower axis command signal by the switch 601 in order to continue the sewing operation.
  • the waveform of the lower shaft rotation signal indicating the rotation angle within one rotation of the lower shaft motor 301, the rotation angle of the rotary shaft that is the angle within one rotation of the rotary hook 309, and the position of the sewing needle 212
  • the waveform of the evaluation signal output from the filter processing unit 701 configured by the band pass filter and the waveform of the skip detection signal output from the monitoring unit 503 are shown.
  • the position of the sewing needle 212 shown in the third row from the top is the upper position when the lower end of the sewing needle 212 is above the sliding plate 106, and the lower end of the sewing needle 212 is below the sliding plate 106. If so, it is assumed to be in the lower position.
  • the fourth evaluation signal from the top indicates a signal obtained by performing processing by the bandpass filter on the angular velocity obtained by differentiating the rotation angle of the lower shaft motor 301 measured by the rotation information detector 302. ing.
  • the cutoff frequency of the low-pass filter is set to one half of the rotation frequency of the hook 309
  • the cutoff frequency of the high-pass filter is set to twice the rotation frequency of the hook 309.
  • periods ta and tc in the figure are periods during which the monitoring unit 503 monitors the evaluation signal.
  • the start timing of the periods ta and tc is when the position of the sewing needle 212 moves from the upper position to the lower position described above, and the end timing of the periods ta and tc is when the rotation angle of the lower shaft is 0 degree.
  • the hook 309 is rotated from 0 degree to one and a half rotations, that is, 540 degrees as a reference.
  • N is a natural number of 1 or more.
  • the rotary hook 309 rotates at twice the frequency with respect to the lower shaft motor 301, and the timing of the end of the periods ta and tc is indicated by the rotary hook rotation angle.
  • the timing of the start of the periods ta and tc is indicated by indicating the position of the sewing needle 212.
  • the fourth row from the top it is possible to determine the occurrence or non-occurrence of skipping from the evaluation signal.
  • the change in the maximum value and the minimum value of the evaluation signal becomes large, and the sword tip of the hook 309 captures the upper thread loop to form a normal stitch.
  • the change in the maximum value and the minimum value of the evaluation signal is small, and the tip of the hook 309 does not catch the upper thread loop, and the stitch skip occurs. Is shown.
  • the maximum and minimum values of the (N + 1) stitch are normalized to 100% and 0%, and the maximum and minimum values of the (N + 2) stitch are normalized. What is necessary is just to evaluate with the comparator 703 how much has fallen.
  • occurrence of skipping is detected when the change rate of the evaluation signal is less than 70%, for example, compared to the previous stitch.
  • the monitoring unit 503 outputs a skip detection signal indicating that a skip has occurred after monitoring the evaluation signal in the period tc. Output.
  • FIG. 8 shows a measurement example when the switch 601 is not switched, and the stitches are continuously generated for two stitches at the (N + 2) stitch and the (N + 3) stitch.
  • the switch 601 When it is desired to stop the sewing operation when the skipping occurs, the change of the value of the lower axis command signal is stopped by the switch 601, and the upper shaft mechanism P3 and the feed mechanism P1 are used by using the same switch as the switch 601. It is desirable to stop the driving of the motor.
  • the switches for stopping the driving of the upper shaft mechanism P3 and the feed mechanism P1 are the upper shaft motor control calculation unit 406, the lower shaft motor control calculation unit 407, the X axis motor control calculation unit 408, and the Y axis motor calculation.
  • the command generation unit 405 may be provided.
  • the upper shaft mechanism P3 and the feed mechanism P1 are driven by stopping the change in the values of the upper shaft command signal, the lower shaft command signal, the X axis command signal, and the Y axis command signal. Can be stopped.
  • the hook 309 rotates twice during one needle, but when the tip of the hook 309 catches the loop of the upper thread in the first rotation, it rotates twice. With the eyes, the tip of the hook 309 rotates without catching the upper thread loop. Therefore, as shown in FIG. 8, the recording unit 702 performs a period tb after the sword tip of the rotary hook 309 releases the upper thread before one stitch until the sword tip of the rotary hook 309 acquires the upper thread again. Record the evaluation signal.
  • the monitoring unit 503 determines the difference d1 between the maximum value and the minimum value of the evaluation signal in the period tb recorded by the recording unit 702, and the maximum value and the minimum value of the current evaluation signal output from the filter processing unit 701 in the period tc. Calculate the value difference d2.
  • the monitoring unit 503 may output a skip detection signal when the rate of change of the difference d2 with respect to the difference d1 is smaller than a specific value. Thereby, the trouble of setting the threshold value for detecting the skipping can be saved. In the measurement example of FIG.
  • the difference between the maximum value and the minimum value d2 of the evaluation signal in the period tc is compared with the difference d1 between the maximum value and the minimum value of the evaluation signal in the period tb in consideration of the variation for each needle.
  • the occurrence of skipping is detected when the rate of change does not exceed three times.
  • the sewing machine 100 since the occurrence of skipping is detected based on the operation information of the driving source that drives the shuttle 309, it is possible to provide the sewing machine 100 with a simple configuration with few additional parts and a small number of maintenance steps. . Further, the number of maintenance steps can be reduced as compared with the configuration in which a sensor for detecting skipping is added.
  • the switch 601 when the switch 601 detects that a skip occurs while the sewing machine 100 is performing the sewing operation, the switch 601 can stop the change of the lower axis command signal based on the skip detection signal. By doing in this way, the sewing machine 100 which concerns on Embodiment 1 can stop rotation of the hook 309 at the time of skipping. That is, the hook 309 can be controlled so that the sewing machine 100 does not perform an unnecessary sewing operation after the skipping occurs.
  • a skip detection signal is input to the command generation unit 405, and the command generation unit 405, when detecting a skip, an upper axis command signal that stops or continues the sewing operation, and a lower axis command signal, The X-axis command signal, the Y-axis command signal, and the holding command signal are changed and output. That is, the monitoring means for detecting the skipping can be combined with a sewing mechanism or a feeding mechanism other than the hook.
  • the upper shaft motor control calculation unit 406, the lower shaft motor control calculation unit 407, and the X axis motor control calculation unit 408 are used.
  • the Y-axis motor calculation unit may include a switch similar to the switch 601.
  • the command generation unit 405 may include a switch similar to the switch 601.
  • the sewing machine 100 according to the first embodiment drives the sewing needle 212 and the hook 309 with different drive sources, the sword tip of the hook 309 catches the upper thread loop by changing the lower shaft command signal.
  • the timing can be easily fine-tuned. By doing so, various controllability can be exhibited and the frequency of occurrence of skipping can be reduced.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating details of the lower shaft motor control calculation unit of the sewing machine according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing details of the monitoring unit of the sewing machine according to the second embodiment.
  • the control panel indicated by reference numeral 122B in FIG. 9 corresponds to the control panel 122 shown in FIG.
  • the configuration of the monitoring unit 503 provided in the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122B and the data stored in the storage device 403 of the operation panel 121 are related to the first embodiment. Unlike the sewing machine 100, other configurations and operations are the same as those of the sewing machine 100 according to the first embodiment. For this reason, description of the same part is omitted.
  • the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122B includes a lower shaft command signal output from the command generation unit 405 and a lower shaft output from the rotation information detector 302 of the lower shaft motor 301.
  • the rotation signal and the setting parameter D2 which is data stored in the storage device 403 of the operation panel 121, are input using the input device 404, and the current control unit 502 outputs the lower shaft control current to the lower shaft motor 301.
  • the monitoring unit 503 outputs a skip detection signal to the display 401 and the lower axis deviation suppression unit 501.
  • the setting parameter D2 may be set in a computer outside the operation panel 121, and the setting parameter D2 output from the computer may be input to the control panel 122B.
  • the monitoring unit 503 of the control panel 122B includes a filter processing unit 701, a recording unit 702, a comparator 703, and a proportional calculation unit 704, and is output from the rotation information detector 302.
  • the shaft rotation signal and the setting parameter D2 of the storage device 403 are input, and a skipping detection signal is output.
  • the filter processing unit 701 of the control panel 122B receives the lower axis rotation signal output from the rotation information detector 302 and the setting parameter D2, and outputs the current evaluation signal with an arbitrary noise component reduced for skipping detection. Output.
  • the recording unit 702 of the control panel 122B can input the setting parameter D2, change the period for recording the evaluation signal, and synchronize the evaluation signal recorded during the previous sewing operation with the current sewing timing.
  • the time is output as if
  • the comparator 703 of the control panel 122B compares the sewing record one stitch before output from the recording unit 702 with the proportional evaluation signal output from the proportional calculation unit 704, and outputs a skip detection signal.
  • the proportional calculation unit 704 multiplies the current evaluation signal output from the filter processing unit 701 by the gain set by the setting parameter D2, and outputs a proportional evaluation signal.
  • the setting parameter D2 is a plurality of numerical values for changing the time constant and cutoff frequency of the filter processing unit 701, changing the recording period of the recording unit 702, and changing the gain value multiplied by the proportional calculation unit 704. .
  • the monitoring unit 503 performs proportional evaluation output from the proportional calculation unit 704 with respect to the evaluation signal one stitch before recorded in the recording unit 702 in the period ta in FIG. 8 illustrated in the first embodiment.
  • a skip detection signal is output.
  • the monitoring unit 503 skips when the value of the proportional evaluation signal output from the proportional calculation unit 704 is larger than the previous evaluation signal recorded in the recording unit 702 during the period tb in FIG. A detection signal is output.
  • the sewing machine 100 detects the occurrence of skipping based on the operation information of the driving source that drives the shuttle 309, so that it has a simple configuration with few additional parts and maintenance man-hours. Can be reduced.
  • the monitoring unit 503 skips the skip based on the evaluation signal one stitch before output from the recording unit 702 and the proportional evaluation signal obtained by setting the setting parameter D2. Detect. For this reason, by changing the setting of the setting parameter D2, the user of the sewing machine 100 can set the stitching detection sensitivity for each stitch.
  • the user of the sewing machine 100 can set the time constant and the cutoff frequency of the filter processing unit 701 for each stitch. Therefore, when the user changes the value of the setting parameter D2 during the sewing operation, the thickness or hardness of the sewing object is changed during the sewing operation and the tension of the upper thread is remarkably changed, or the sewing operation is performed. Even when the speed of the sewing machine is changed during sewing, it is possible to improve the detection accuracy of the skipping.
  • the value of the evaluation signal one stitch before output from the recording unit 702 of the monitoring unit 503 may be constant as needed based on the input of the setting parameter D2. That is, the proportional evaluation signal may be used as a threshold for detecting skipping. In this way, skipping can be detected when the characteristic value of the current evaluation signal exceeds or falls below the value of the setting parameter D2, regardless of whether the evaluation signal before the stitch is fluctuating or not. By doing so, the recording area of the recording unit 702 is greatly reduced, and the configuration of the monitoring unit 503 can be simplified.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating details of the lower shaft motor control calculation unit of the sewing machine according to the third embodiment.
  • the control panel denoted by reference numeral 122C corresponds to the control panel 122 shown in FIG.
  • the configuration of the monitoring unit 503 provided in the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122C and the data stored in the storage device 403 of the operation panel 121 are related to the second embodiment.
  • other configurations and operations are the same as those of the sewing machine 100 according to the first and second embodiments. For this reason, description of the same part is omitted.
  • the monitoring unit 503 of the control panel 122 ⁇ / b> C has a lower axis motor drive signal output from the lower axis deviation suppression unit 501 and a setting parameter D ⁇ b> 3 that is data stored in the storage device 403 of the operation panel 121. And a skip detection signal is output to the display 401 and the lower axis deviation suppression unit 501.
  • the setting parameter D3 may be set in a computer outside the operation panel 121, and the setting parameter D3 output from the computer may be input to the control panel 122C.
  • a lower shaft motor drive signal is input to the filter processing unit 701 of the monitoring unit 503 shown in FIG. 10 instead of the lower shaft rotation signal output from the rotation information detector 302.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a signal waveform when a stitch skip is detected by the sewing machine according to the third embodiment.
  • the upper part of FIG. 12 is the waveform of the evaluation signal output from the filter processing unit 701 of the control panel 122C, and the lower part is the skip detection signal output from the comparator 703 of the control panel 122C.
  • the evaluation signal is obtained by inputting the lower shaft motor drive signal to the filter processing unit 701
  • the evaluation of the period tc is performed on the evaluation signal of the period ta as in the case of inputting the rotation information. It can be seen that the signal has a smaller difference between the maximum value and the minimum value.
  • the tip of the hook 309 is capturing the upper thread loop, so that a large amount of torque is required to rotate the lower shaft motor 301, whereas during the period tc, the tip of the hook 309 is the upper thread. This is because the loop cannot be captured.
  • the output timing of the skip detection signal is shown in the lower part, and the comparator 703 of the monitoring unit 503 outputs a signal indicating that a skip has occurred after monitoring the evaluation signal in the period tc. .
  • the sewing machine 100 since the sewing machine 100 according to the third embodiment detects the occurrence of skipping based on the operation information of the drive source that drives the shuttle 309, it has a simple configuration with few additional parts, and maintenance man-hours. Can be reduced.
  • the monitoring unit 503 detects skipping based on the lower shaft motor drive signal and the setting parameter D3.
  • the angular velocity obtained by differentiating the rotation angle of the lower shaft motor 301 is used as the lower shaft rotation signal.
  • this differential calculation is required by using the lower shaft motor drive signal as an input to the monitoring unit 503. Calculation cost can be reduced.
  • the lower shaft motor drive signal corresponds to the q-axis current command of the dq-axis vector current control system, and thus the angular acceleration or torque dimension is obtained, and the angular velocity is sent to the monitoring unit 503. Since it becomes easier to detect a change in the evaluation signal than in the case of inputting, it is possible to improve the skip detection accuracy.
  • the monitoring unit 503 inputs a lower shaft motor drive signal and outputs a skip detection signal, but the lower shaft rotation signal is output during the period when the tip of the hook 309 is capturing the upper thread. If the internal signal of the control panel 122C reflects the fluctuation, the skip can be detected even if a signal other than the lower shaft motor drive signal is input. For example, a deviation signal output from the differentiator 602 of the lower axis deviation suppression unit 501 illustrated in FIG. 6 may be input to the monitoring unit 503. Further, a current value for energizing the lower shaft motor 301 may be input to the monitoring unit 503.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating details of the lower shaft motor control calculation unit of the sewing machine according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating details of the monitoring unit of the sewing machine according to the fourth embodiment.
  • the control panel indicated by reference numeral 122D in FIG. 13 corresponds to the control panel 122 shown in FIG.
  • the configuration of the monitoring unit 503 provided in the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122D and the data stored in the storage device 403 of the operation panel 121 are implemented from the first embodiment.
  • other configurations and operations are the same as those of the sewing machine 100 according to the first to third embodiments. For this reason, description of the same part is omitted.
  • the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122D includes a lower shaft command signal output from the command generation unit 405 and a lower shaft output from the rotation information detector 302 of the lower shaft motor 301.
  • the rotation signal and the setting parameter D4 that is data stored in the storage device 403 of the operation panel 121 are input using the input device 404, and the current control unit 502 outputs the lower shaft control current to the lower shaft motor 301.
  • the monitoring unit 503 outputs a skip detection signal to the display 401 and the lower axis deviation suppression unit 501.
  • the setting parameter D4 may be set in a computer outside the operation panel 121, and the setting parameter D4 output from the computer may be input to the control panel 122D.
  • the monitoring unit 503 of the control panel 122D receives a filter processing unit 701 that receives a motor drive signal, a recording unit 702, a comparator 703, a proportional calculation unit 704, and a lower axis rotation signal.
  • a filter processing unit 705, a state estimation unit 706, and a differentiator 707 are provided as inputs.
  • the lower shaft rotation signal output from the detector 302 is input, and a skip detection signal is output.
  • the filter processing unit 701 of the control panel 122D receives the lower shaft motor drive signal and the setting parameter D4, and outputs an evaluation signal in which an arbitrary noise component is reduced for detecting skipping.
  • the setting parameter D4 By changing the setting parameter D4, the time constant and cutoff frequency of the filter used for reducing the noise component can be adjusted.
  • the recording unit 702 of the control panel 122D receives the setting parameter D4 and the estimated disturbance signal output from the differentiator 707, and synchronizes the estimated disturbance signal recorded during the previous sewing operation with the current sewing timing. The time is output as if In the recording unit 702, the period during which the evaluation signal is recorded can be changed by changing the value of the setting parameter D4.
  • the comparator 703 of the control panel 122D compares the estimated disturbance signal one stitch before output from the recording unit 702 with the proportional evaluation signal output from the proportional calculation unit 704, and outputs a skip detection signal.
  • the proportional calculation unit 704 of the control panel 122D multiplies the estimated disturbance signal output from the differentiator 707 by the gain set by the setting parameter D4 and outputs a proportional evaluation signal.
  • the filter processing unit 705 that receives the lower-axis rotation signal as input performs a filter calculation process for reducing the same noise component as the filter processing unit 701. By changing the setting parameter D4, the time constant and cutoff frequency of the filter used for reducing the noise component can be adjusted.
  • the state estimation unit 706 estimates the motor drive signal from the lower shaft rotation signal by simulating the inverse characteristic of the transfer function from the lower shaft motor drive signal to the lower shaft motor rotation signal, and outputs the estimated drive signal.
  • the transfer function Gm (s) from the lower shaft motor drive signal to the lower shaft motor rotation signal can be expressed by the following equation (1).
  • Jm is the inertia of the motor shaft
  • Jl is the inertia of the rotating part connected to the motor shaft
  • D is the viscous friction coefficient of the motor
  • s is the Laplace operator.
  • the state estimation unit 706 has an inverse characteristic of a model simulating at least the inertia component of the rotating unit rotated by the lower shaft motor 301, that is, the inertia Jl.
  • the differencer 707 calculates the difference between the evaluation signal output from the filter processing unit 701 and the estimated drive signal output from the state estimation unit 706, and outputs an estimated disturbance signal.
  • the estimated disturbance signal is a signal for estimating a disturbance to the lower shaft motor 301 including the tension of the upper thread loop applied to the blade tip 308 of the hook 309.
  • the setting parameter D4 is a plurality of numerical values for changing the time constants and cutoff frequencies of the filter processing units 701 and 705, changing the recording period of the recording unit 702, and changing the gain value multiplied by the proportional calculation unit 704. It is.
  • the monitoring unit 503 performs proportional evaluation output from the proportional calculation unit 704 with respect to the disturbance estimation signal one stitch before recorded by the recording unit 702 in the period ta in FIG. 8 illustrated in the first embodiment.
  • a skip detection signal is output.
  • the monitoring unit 503 detects skipping when the value of the proportional evaluation signal output from the proportional calculation unit 704 is larger than the estimated disturbance signal one stitch before recorded by the recording unit 702 in the period tb in FIG. Output a signal.
  • the skip detection sensitivity can be changed by adjusting the gain of the proportional calculation unit 704 that is changed by the setting parameter D4.
  • the sewing machine 100 detects the occurrence of skipping based on the operation information of the drive source that drives the shuttle 309, so that it has a simple configuration with few additional parts and has a maintenance man-hour. Can be reduced.
  • the sewing machine 100 estimates the disturbance applied to the lower shaft motor 301 based on the model of the lower shaft mechanism calculated by the state estimation unit 706. For this reason, the skip detection accuracy can be improved when a highly accurate model of the lower shaft mechanism can be constructed.
  • the value of the evaluation signal one stitch before output from the recording unit 702 of the monitoring unit 503 may be constant as needed based on the input of the setting parameter D4. That is, the estimated disturbance signal may be used as a threshold for detecting skipping. In this way, skipping can be detected when the current estimated disturbance signal simply exceeds or falls below the threshold set by the setting parameter D4, regardless of the fluctuation or variation of the estimated disturbance signal one stitch before. By doing so, the recording area of the recording unit 702 is greatly reduced, and the configuration of the monitoring unit 503 of the control panel 122D can be simplified.
  • FIG. 15 is a block diagram showing details of the lower shaft motor control calculation unit of the sewing machine according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram showing details of the rotation information detector for the sewing machine according to the fifth embodiment.
  • the control panel denoted by reference numeral 122E corresponds to the control panel 122 shown in FIG.
  • the difference between the sewing machine 100 according to the fourth embodiment and the sewing machine 100 according to the fifth embodiment is that the sewing machine 100 according to the fifth embodiment includes a rotation information detector 504 that detects rotation information of the lower shaft motor 301.
  • the control panel 122E is configured in the lower shaft motor control calculation unit 407, and the current control unit 502 supplies a lower shaft control current to the lower shaft motor 301 and outputs a voltage command signal and a lower shaft current signal.
  • Other configurations and operations are the same as those of sewing machine 100 according to the fourth embodiment. For this reason, description of the same part is omitted.
  • the lower shaft motor control calculation unit 407 of the control panel 122E receives the lower shaft command signal output from the command generation unit 405 and the setting parameter D4 as inputs.
  • the setting parameter D4 is data stored in the storage device 403 of the operation panel 121 using the input device 404.
  • the current control unit 502 of the lower shaft motor control calculation unit 407 outputs the lower shaft control current to the lower shaft motor 301, and the monitoring unit 503 of the lower shaft motor control calculation unit 407 displays the skip detection signal on the display 401. And output to the lower axis deviation suppression unit 501.
  • the current control unit 502 of the control panel 122E detects an inverter circuit (not shown) and the value of the lower axis control current flowing in the lower axis motor 301 as a lower axis current signal in order to flow the lower axis control current to the lower axis motor 301.
  • a current detection unit 505 is provided.
  • the current control unit 502 receives the lower shaft motor drive signal as an input, calculates a voltage command signal for driving the inverter circuit, and outputs a lower shaft control current, a voltage command signal, and a lower shaft current signal.
  • the rotation information detector 504 of the control panel 122E receives the voltage command signal and the lower axis control signal and outputs a lower axis rotation signal. As shown in FIG.
  • the rotation information detector 504 of the control panel 122E includes a motor model 506, a speed estimator 507, a difference unit 508, and a position estimator 509.
  • the motor model 506 is a magnetic flux observer that receives the voltage command signal output from the current control unit 502, the estimated speed output from the speed estimator 507, and the output signal from the differentiator 508. By giving the impedance as an eigenvalue, the current and magnetic flux of the lower shaft motor 301 are estimated, and the current estimated value and the magnetic flux estimated value are output.
  • the speed estimator 507 receives the estimated magnetic flux output from the motor model 506 as an input, estimates the rotational speed of the lower shaft motor 301, and outputs the estimated speed.
  • the differentiator 508 receives the estimated current value and the lower axis current signal as inputs, and outputs the difference between the two. If the motor model is updated so that the output of the differentiator 508 becomes zero, it is possible to improve the estimation accuracy of the estimated magnetic flux value output from the motor model 506.
  • the position estimator 509 estimates the position of the lower shaft motor 301 by inputting one or both of the magnetic flux estimated value and the speed estimated value, and outputs a lower shaft rotation signal.
  • the rotation information detector 504 may output the estimated speed value as a lower axis rotation signal.
  • the sewing machine 100 according to the fifth embodiment does not need to install a sensor such as an encoder or resolver at the shaft end of the lower shaft motor 301, and uses a sensorless motor, that is, has few additional parts. Skips can be detected with a simple configuration, and man-hours spent for calibration work of detection accuracy can be eliminated as compared with the case of installing a sensor.
  • the rotation information detector 302 of the lower shaft motor 301 used in the sewing machine 100 according to the first to fourth embodiments can be replaced with the rotation information detector 504 as in the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a first hardware configuration example of the control panel of the sewing machine according to the first to fifth embodiments.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a second hardware configuration example of the control panel of the sewing machine according to the first to fifth embodiments.
  • FIG. 17 shows an example in which the above processing circuit is realized by dedicated hardware such as the dedicated processing circuit 60.
  • FIG. 18 shows an example in which the processing circuit is realized by the processor 61 and the storage device 62.
  • the dedicated processing circuit 60 includes a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and an FPGA (Field). Programmable Gate Array) or a combination thereof.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Only Integrated Circuit
  • Each of the above functions may be realized by a processing circuit, or may be realized by a processing circuit collectively.
  • each of the above functions is realized by software, firmware, or a combination thereof.
  • Software or firmware is described as a program and stored in the storage device 62.
  • the processor 61 reads and executes the program stored in the storage device 62. It can also be said that these programs cause a computer to execute the procedures and methods executed by each of the above functions.
  • the storage device 62 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (registered trademark) (Easable Programmable Read Only Memory), or an EEPROM (Electrically Memory EMM). To do.
  • the semiconductor memory may be a nonvolatile memory or a volatile memory.
  • the storage device 62 corresponds to a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc).
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
  • 60 dedicated processing circuit, 61, 402 processor, 62, 403 storage device 100 sewing machine, 101 arm, 102 upper shaft motor case, 103 sewing machine head, 104 bed, 105 support leg, 106 sliding plate, 111 XY stage, 112 holding Device, 113 air cylinder, 121 operation panel, 122, 122A, 122B, 122C, 122D, 122E control panel, 123 foot switch, 201 upper shaft motor, 202, 302, 411, 413, 504 rotation information detector, 203, 303 Coupling, 204 Upper shaft, 205 Intermediate press drive mechanism, 206 Intermediate press, 207 Balance drive mechanism, 208 Small hole, 209 Balance, 210 Needle bar drive mechanism, 211 Needle bar, 212 Sewing needle, 301 Lower shaft motor, 304 Lower shaft motor shaft, 305 large diameter gear, 306 small diameter gear, 307 lower shaft rotary shaft, 308 tip, 309 hook, 401 indicator, 404 input device, 405 command generation unit, 406 upper shaft motor control calculation unit

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Abstract

ミシンは、被縫製物に挿針された縫い針が下死点から上死点へと移動することで形成される上糸のループを捕捉する剣先を有するかまと、かまを回転させるモータの回転情報を検出する回転情報検出器（３０２）と、かまの剣先が上糸を捕捉する期間に検出された回転情報に基づき目飛びの発生を監視し、目飛びを検知したときに目飛び検知信号を出力する監視部（５０３）と、を備えることを特徴とする。本発明によれば、追加部品の少ない簡素な構成で目飛びの発生を検知できるという効果を奏する。

Description

ミシン
　本発明は、縫い針、かま、天秤及び中押さえを備え縫い目を形成するミシンに関する。
　特許文献１，２に開示される従来のミシンは、多彩な制御性やデザインの自由度を得るため、縫い針を上下動させる針棒と、剣先で上糸を捕捉するかまとを、それぞれ別の駆動源で駆動する。しかしながら、この種のミシンは、同期制御により針棒とかまとの動きを高精度に制御しなければ、縫い針の上下動によって形成される上糸のループをかまの剣先が捕捉できずに目飛びが発生する。
　特許文献３から６には目飛びの検知手段として用いられる検出器が開示される。特許文献３には、天秤近くの糸案内に装着された音検知センサを利用して、ミシンが一針分の縫製動作を行う間に発生する上糸の摩擦音から上糸の移動量を検出することによって、予め記憶しておいた適正な上糸の移動量と検出した上糸の移動量とを比較した結果に基づき目飛びを検知する技術が開示される。特許文献４には、反射光に感応する光電検出器を用いて、かまで捕捉された上糸のループが、かまに納められているボビンケースの表面を横切る挙動を示さないときに目飛びを検知する技術が開示される。特許文献５には、糸調子器に設けられた糸掛け部を有する糸取りばねが初期位置に位置するかどうかを検出する位置検出器を使用して、特定の上軸角度である天秤下死点＋６０［°］の範囲内における糸取りばねの挙動に基づき目飛びを検知する技術が開示される。そして特許文献６には、上糸が糸供給源から繰り出されるときに、上糸が巻き掛けられた回転体を回転させるモータを検出器として用いて、モータの挙動から上糸への張力が付与されないときに目飛びを検知する技術が開示される。
特開平５－２３４７２号公報 特開２００３－１２６５７７号公報 特開平８－２７６０８８号公報 特開２０００－１９７７８６号公報 特開２０１３－４８７１０号公報 特開２０１６－２０２４３７号公報
　しかしながら、特許文献３から５に開示されるミシンの目飛び検知手段は、何れの場合も、上糸の挙動を検出するための専用の機構とセンサとセンサ用配線とを設ける必要があり、ミシン全体の製造コストの増加を招く。特許文献６に開示されるミシンの目飛び検知手段は、かまが上糸を引き込む際に上糸に発生する張力と上糸の移動量とをモータの挙動に基づき検出するが、特許文献６では上糸に張力を発生させるモータが必要になるので、特許文献３から５に開示される技術と同様に製造コストの増加を招く。また特許文献６に開示されるミシンの目飛び検知手段を用いる際には、上糸を供給する糸道の途中にモータが設置されるが、縫い針から離れた箇所にモータが配置されると、上糸の伸縮が大きくなり張力及び移動量の検出精度が低下する。糸調子器と一体化させるなどして、縫い針の近くにモータが設置される場合には、ミシンのアーム部における設置スペースや組み立ての容易性が確保できないという問題が発生する。また特許文献６に開示されるミシンの目飛び検知手段は、上糸を巻き付ける回転体の摺動面の影響を受け易く、特に上糸と摺動面との間の摩擦が低くすべりが生じる場合には、張力の検出値の信頼性が低下する。また特許文献３から６に開示されるミシンの目飛び検知手段は、何れの場合もミシン全体の部品点数が増加するため、初期立ち上げ時の工数と、環境の変化又は経年劣化に伴う故障や誤検知を免れるためのメンテナンス工数とが大幅に増加するという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、追加部品の少ない簡素な構成で目飛びの発生を検知できるミシンを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のミシンは、被縫製物に挿針された縫い針が下死点から上死点へと移動することで形成される上糸のループを捕捉する剣先を有するかまと、かまを回転させるモータの回転情報を検出する回転情報検出器と、かまの剣先が上糸を捕捉する期間に検出された回転情報に基づき目飛びの発生を監視し、目飛びを検知したときに目飛び検知信号を出力する監視部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、追加部品の少ない簡素な構成で目飛びの発生を検知できるという効果を奏する。
実施の形態１に係るミシンの全体構成を示す斜視図 実施の形態１に係るミシンの上軸機構を示す斜視図 実施の形態１に係るミシンの下軸機構を示す斜視図 実施の形態１に係るミシンの制御構成を示すブロック図 実施の形態１に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図 実施の形態１に係るミシンの下軸偏差抑制部の詳細を示すブロック図 実施の形態１に係るミシンの監視部の詳細を示すブロック図 実施の形態１に係るミシンで目飛びを検知する際の信号波形を示す図 実施の形態２に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図 実施の形態２に係るミシンの監視部の詳細を示すブロック図 実施の形態３に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図 実施の形態３に係るミシンで目飛びを検知する際の信号波形を示す図 実施の形態４に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図 実施の形態４に係るミシンの監視部の詳細を示すブロック図 実施の形態５に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図 実施の形態５に係るミシンの回転情報検出器の詳細を示すブロック図 実施の形態１から５に係るミシンの制御盤の第１のハードウェア構成例を示す図 実施の形態１から５に係るミシンの制御盤の第２のハードウェア構成例を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係るミシンを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　実施の形態１では、布や革などの縫製素材である被縫製物を、ＸＹテーブルなどの搬送装置で移動させながら縫製動作を行う工業用の電子ミシンの構成例を説明する。ただし、縫い針の上下動により形成される上糸のループをかまが捕捉することにより縫い目が形成される装置、例えば、一般ミシン、職業用ミシン、家庭用ミシン、刺繍機等にも、本実施の形態の構成例を適用できる。まず図１から図３に基づき実施の形態１に係るミシン１００の構成例を説明する。
　図１は、実施の形態１に係るミシンの全体構成を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るミシンの上軸機構を示す斜視図である。図３は、実施の形態１に係るミシンの下軸機構を示す斜視図である。ただし、図１から図３では、右手系のＸＹＺ座標において、縫い針２１２が上下動する方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両者に直交する方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向は、後述するベッド１０４の長手方向に等しい。
[全体構成]
　図１に示すミシン１００の主要部は、筐体機構Ｐ０と、送り機構Ｐ１と、制御装置Ｐ２と、図２に示す上軸機構Ｐ３と、図３に示す下軸機構Ｐ４とで構成される。上軸機構Ｐ３は、図１の筐体機構Ｐ０に含まれる滑り板１０６の上方に配置される。下軸機構Ｐ４は図１の滑り板１０６の下方に配置される。
[筐体機構Ｐ０]
　図１に示すように、ミシン１００の筐体機構Ｐ０は、図２の上軸機構Ｐ３に含まれる上軸シャフト２０４を格納するアーム１０１と、図２の上軸シャフト２０４に連結され上軸モータ２０１を格納する上軸モータケース１０２と、アーム１０１の先端で後述する上軸機構Ｐ３の縫製作業を行うミシン頭部１０３と、送り機構Ｐ１に含まれるＸＹステージ１１１を格納するベッド１０４と、アーム１０１及びベッド１０４を設置床から支持する支持脚１０５と、滑り板１０６と、を備える。
　滑り板１０６は、ベッド１０４の上面に固定されて送り機構Ｐ１に含まれる保持装置１１２を平面上で摺動自在に支持する。筐体機構Ｐ０は、ミシン１００が動作する時の衝撃による機械的な破壊に耐え得るように設計された高剛性の鋼板や鋳物等の素形材、又は該衝撃を分散させて吸収する柔軟材で構成される。
　図１では図２の上軸モータ２０１の位置を示すため、上軸モータケース１０２がアーム１０１の一端に連結させる形で配置されているが、図２の上軸シャフト２０４の長さを短くすることにより上軸シャフト２０４の捩じり剛性を高めたい場合には、アーム１０１の内側に図２の上軸モータ２０１を設置しても良い。また、図２の上軸モータ２０１は、アーム１０１の内側でなくとも、ミシン頭部１０３と一体化させる形で設置しても良い。このように設置する場合、上軸モータケース１０２をミシン頭部１０３から離れたアーム１０１の端に設ける必要がなくなるため、図２の上軸シャフト２０４の捩じり剛性が高まると同時に、ミシン１００のデザインの自由度を広げることができる。
[送り機構Ｐ１]
　ミシン１００の送り機構Ｐ１は、ＸＹステージ１１１、保持装置１１２及びエアシリンダ１１３を備える。ＸＹステージ１１１は、図示しないＸ軸駆動モータ及びＹ軸駆動モータのそれぞれによりＸ軸方向及びＹ軸方向へ駆動され、ＸＹステージ１１１の可動部に連結した保持装置１１２を滑り板１０６上の水平面内で移動させる。保持装置１１２は、エアシリンダ１１３を駆動源として、被縫製物の保持と不保持との切り替えを行う。保持装置１１２は、被縫製物に対する縫い針２１２の挿針位置が、操作盤１２１を用いてミシン１００の使用者が指定する特定の位置となるように、被縫製物を保持し搬送する搬送作業を行う。なお挿針位置を指定するための入力機器は、操作盤１２１に限定されずに、例えばミシン１００の外部にある計算機から制御盤１２２へ、通信機器を介して、挿針位置を入力しても良い。
　なお、本実施の形態では、保持装置１１２の保持力を確保するため、エアシリンダ１１３を使用するが、これに限定されることなく、電磁式プレスや油圧式プレスなど、他の手段を使用しても良い。また、本実施の形態では、工業用ミシンに本発明を適用するため、ＸＹステージ１１１と保持装置１１２により被縫製物を搬送する搬送部である送り機構Ｐ１を使用するが、送り機構Ｐ１の構成はこれらに限定されない。例えば、送り歯により被縫製物を搬送する他種のミシン、又はロボットにより被縫製物を搬送するミシンにも、本実施の形態の目飛びの検知方法を適用できる。さらに、送り機構Ｐ１を備えないミシンであって、手作業を含む別の手段で被縫製物を搬送するミシンにも、本実施の形態の目飛びの検知方法を適用できる。
[制御装置Ｐ２]
　ミシン１００の制御装置Ｐ２は、操作盤１２１、制御盤１２２及びフットスイッチ１２３を備える。ミシン１００の使用者は、操作盤１２１で作成する縫製パターンデータ等の縫製データに基づき、ミシン１００を駆動する縫製指令信号を制御盤１２２へ与える。制御盤１２２は、送り機構Ｐ１による前記搬送作業を制御し、さらに、後述する上軸機構Ｐ３と下軸機構Ｐ４との協働による縫製作業の速度とタイミングとを制御する。フットスイッチ１２３は、ミシン１００の使用者がボタンやタッチパネル等を押下する操作を受けて、ミシン１００の制御を開始する動作開始信号と、保持装置１１２による被縫製物の保持と不保持との切り替えを行う保持信号と、を制御盤１２２へ出力する。
[上軸機構Ｐ３]
　図２に示すように、ミシン１００の上軸機構Ｐ３は、上軸モータ２０１と、上軸モータ２０１の回転情報を検出する回転情報検出器２０２と、カップリング２０３と、上軸シャフト２０４と、上軸シャフト２０４に連結され被縫製物の浮き上がりを防止する中押さえ駆動機構２０５と、中押さえ２０６と、上軸シャフト２０４に連結された天秤駆動機構２０７と、上糸を挿通する小孔２０８を有する天秤２０９と、上軸シャフト２０４に連結された針棒駆動機構２１０と、針棒２１１の先端に装着された縫い針２１２と、を備える。
　天秤２０９の小孔２０８は、通常、縫い針２１２が上死点に到達した後、上軸モータ２０１の回転角度が約６０度回転したとき上死点に到達するよう駆動される。本実施の形態では、上軸モータ２０１を駆動源として中押さえ２０６と天秤２０９と針棒２１１とが同時に駆動されるが、これらの同期動作を実現する中押さえ駆動機構２０５、天秤駆動機構２０７及び針棒駆動機構２１０は周知の技術であるため、拡大図を用いた詳細な説明は省略する。上軸機構Ｐ３は、下軸機構Ｐ４と協働して、被縫製物に縫い目を形成する縫製作業を行う。
　なお、図３に示すかま３０９の剣先３０８が上糸を捕捉できるように図２の縫い針２１２を駆動する構成であれば、中押さえ２０６と、天秤２０９と、針棒２１１と、をそれぞれ別の駆動源により駆動しても良い。また当該駆動源は、図示しないサーボモータやステッピングモータなどの回転電機だけでなく、製造コストを無視した技術的な観点で言えば、複数のリニアモータ、平面モータ、球面モータ等の駆動源であっても良い。このように上軸機構Ｐ３を構成することで、中押さえ２０６、天秤２０９及び針棒２１１の動作状況を個別の駆動源から把握できる。よって、予防保全や故障検知の付加価値をミシン１００へ付与したり、ミシン全体のデザインに自由度を持たせたりできる。
[下軸機構Ｐ４]
　図３に示すように、ミシン１００の下軸機構Ｐ４は、下軸モータ３０１と、下軸モータ３０１の回転情報を検出する回転情報検出器３０２と、カップリング３０３と、下軸モータシャフト３０４に接続した大径ギヤ３０５と、大径ギヤ３０５と噛合する小径ギヤ３０６と、小径ギヤ３０６に接続した下軸かまシャフト３０７と、下軸かまシャフト３０７に連結され、縫い針２１２の上下動により形成される上糸のループを捕捉する剣先３０８を有するかま３０９と、を備える。
　かま３０９は、下糸が巻かれた図示しないボビンを、図示しない内かまにより格納し、かま３０９からボビンが抜け落ちないようボビンを収納するボビンケースを備える。下軸機構Ｐ４は、上軸機構Ｐ３と協働して、被縫製物に縫い目を形成する縫製作業を行う。
　なお、本実施の形態では、かま３０９として全回転かまを採用する場合を例示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、かま３０９は、上糸ループを捕捉するかまであるならば、半回転かま、水平かま、又は垂直かまでも良い。また、全回転かまを使用する場合、図２に示す針棒２１１に対してかまを二倍の速さで駆動する必要があるため、本実施の形態では大径ギヤ３０５及び小径ギヤ３０６で構成される倍速機を用いるが、この倍速機を介さずに、かま３０９を下軸モータ３０１で直接駆動する構成にしても良い。全回転かまの構成は、周知の技術であるため、拡大図を用いた内部構成等の詳細な説明は省略する。
[上軸機構Ｐ３及び下軸機構Ｐ４による縫製作業]
　上軸機構Ｐ３及び下軸機構Ｐ４が協働して行う縫製作業の詳細は、次に述べるとおりである。まず、上軸モータ２０１を回転させることで、針孔に上糸を通した縫い針２１２が、滑り板１０６の上側から下側に向けて被縫製物へ挿針される。この縫い針２１２の動作により、上糸が被縫製物の下側へ供給される。その後、縫い針２１２が下死点から上昇する際、上糸は、被縫製物との間の摩擦により被縫製物の下側でループを形成する。この上糸のループが形成されるタイミングに調時して、下軸モータ３０１を駆動源として回転するかま３０９の剣先３０８が上糸を捕捉し、上糸と下糸とを絡み合わせる。その後、縫い針２１２が被縫製物から抜針されることで、上糸は被縫製物の上面へ引き出される。そして、天秤２０９が上糸を被縫製物の上方へ引き上げられることによって上糸が締め上げられ、縫い目が形成される。このとき、中押さえ２０６は、縫い針２１２や天秤２０９が上昇する動作に伴い、被縫製物が浮き上がったり、ばたついたりしないように被縫製物を押圧する。
　なお、図２に示す上軸機構Ｐ３の駆動源である上軸モータ２０１には、モータの固定子に対する回転子の角度、角速度、角加速度等の情報を検出する回転情報検出器２０２が設けられる。本実施の形態では、回転情報検出器２０２が固定子に対する回転子の角度を検出する光学式エンコーダであるものとして記載する。回転子の角速度、角加速度等の追加情報は、回転子の角度を微分演算することで求めることができる。
　同様に、図３に示す下軸機構Ｐ４の駆動源である下軸モータ３０１には、モータの固定子に対する回転子の角度、角速度、角加速度等の情報を検出する回転情報検出器３０２が設けられる。本実施の形態では、回転情報検出器３０２が固定子に対する回転子の角度を検出する光学式エンコーダであるものとして記載する。回転子の角速度、角加速度等の追加情報は、回転子の角度を微分演算することで求めることができる。
　次に、図４を用いて、本実施の形態に係るミシンの制御構成について説明する。図４は、実施の形態１に係るミシンの制御構成を示すブロック図である。符号１２２Ａで示す制御盤は図１に示す制御盤１２２に相当する。ミシン１００の制御構成を説明する前にミシン１００の動作概要を説明する。
　ミシン１００では、フットスイッチ１２３が押下され、保持信号が制御盤１２２Ａの指令生成部４０５に送られると、指令生成部４０５から出力される保持指令信号によりエアシリンダ１１３が作動し、被縫製物が図１に示す保持装置１１２によって、搬送可能になるように挟持される。その後、フットスイッチ１２３が押下され、動作開始信号が制御盤１２２Ａに送られると、送り機構Ｐ１、上軸機構Ｐ３及び下軸機構Ｐ４の駆動源である、Ｘ軸モータ４１０、Ｙ軸モータ４１２、上軸モータ２０１及び下軸モータ３０１が作動し、ミシン１００の使用者が操作盤１２１により予め指定しておいた被縫製物の特定の位置にミシン１００が縫い目を形成し始める。特定の位置を指定する入力機器は、操作盤１２１に限定されずに、例えばミシン１００の外部にある計算機でもよく、この場合、当該計算機から制御盤１２２Ａへ通信機器を介して特定の位置が入力される。
[操作盤の構成]
　図４に示すように、ミシン１００の操作盤１２１は、表示器４０１と、プロセッサ４０２と、縫製パターンデータＤ１を記憶する記憶装置４０３と、入力装置４０４と、で構成される。ミシン１００の使用者は、表示器４０１を参照しながら押下式のボタン又はタッチパネルで構成される入力装置４０４を操作して、縫製パターンデータＤ１を一針毎に入力する。これにより、縫製パターンデータＤ１が操作盤１２１の記憶装置４０３に保存される。操作盤１２１のオペレーティングシステムは、プロセッサ４０２により運用される。記憶装置４０３に保存された縫製パターンデータＤ１を使用することにより、縫製パターンの作成、編集及び複製が容易となる。
　操作盤１２１で作成された縫製パターンデータＤ１は、プロセッサ４０２により縫製指令信号に変換されて制御盤１２２Ａの指令生成部４０５へ伝送される。縫製パターンデータＤ１は、被縫製物に形成する縫い目の位置や形状と、ミシン１００の動作速度とを決めるデータである。
　操作盤１２１の表示器４０１は、制御盤１２２Ａの下軸モータ制御演算部４０７から出力される目飛び検知信号を入力し、目飛びが検知された場合に目飛びが発生したことをミシン１００の使用者へ向けて表示する。なお、表示器４０１は操作盤１２１の内部に設けられたものに限定されず、操作盤１２１の外部に存在する液晶パネルや信号機等の表示器でもよく、この場合、当該表示器と制御盤１２２Ａとの通信は有線通信及び無線通信の何れでも良い。また、記憶装置４０３は、操作盤１２１の内部に設けられたものに限定されず、操作盤１２１の外部に存在する記憶装置でもよく、この場合、当該記憶装置と制御盤１２２Ａとの通信は有線通信及び無線通信の何れでも良い。
[制御盤の構成]
　図４に示すように、ミシン１００を制御する制御盤１２２Ａは、少なくとも指令生成部４０５と、上軸モータ制御演算部４０６と、下軸モータ制御演算部４０７と、Ｘ軸モータ制御演算部４０８と、Ｙ軸モータ制御演算部４０９と、を備える。これらの他に、縫製作業の完了時に糸切りを行うソレノイド、糸が無くなったことを知らせる通知用センサ、送り機構Ｐ１が原点復帰を行うための位置センサ等を駆動する制御回路及び電源回路を備える場合もあるが、これらについては本発明の効果に直接関係しないので説明を省略する。
　制御盤１２２Ａは、操作盤１２１のプロセッサ４０２から出力される縫製指令信号と、フットスイッチ１２３から出力される保持信号及び動作開始信号と、上軸モータ２０１の回転情報検出器２０２から出力される上軸モータ２０１の回転情報である上軸回転信号と、を入力する。また制御盤１２２Ａは、下軸モータ３０１の回転情報検出器３０２から出力される下軸モータ３０１の回転情報である下軸回転信号と、Ｘ軸モータ４１０の回転情報検出器４１１から出力されるＸ軸モータの回転情報であるＸ軸回転信号と、Ｙ軸モータ４１２の回転情報検出器４１３から出力されるＹ軸回転信号と、を入力する。
　制御盤１２２Ａは、これらの信号に基づいて、上軸モータ２０１を駆動する上軸制御電流と、下軸モータ３０１を駆動する下軸制御電流と、Ｘ軸モータ４１０を駆動するＸ軸制御電流と、Ｙ軸モータ４１２を駆動するＹ軸制御電流と、エアシリンダ１１３を駆動する保持指令信号と、下軸モータ制御演算部４０７から出力される目飛び検知信号とを出力する。
　制御盤１２２Ａの指令生成部４０５は、操作盤１２１のプロセッサ４０２から出力される縫製指令信号と、フットスイッチ１２３から出力される保持信号及び動作開始信号と、を入力として、上軸指令信号と、下軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号と、保持指令信号と、を出力する。上軸指令信号と、下軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号は、それぞれ上軸モータ２０１と、下軸モータ３０１と、Ｘ軸モータ４１０と、Ｙ軸モータ４１２との回転角度を指定する電気信号であり、縫製パターンデータＤ１に応じて指令生成部４０５の内部で計算される。
　フットスイッチ１２３から出力される保持信号は、保持装置１１２で被縫製物が保持されるようエアシリンダ１１３の圧力を指定する電気信号である。フットスイッチ１２３から出力される動作開始信号は、指令生成部４０５が上軸指令信号と、下軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号とを、それぞれ上軸モータ制御演算部４０６と、下軸モータ制御演算部４０７と、Ｘ軸モータ制御演算部４０８と、Ｙ軸モータ制御演算部４０９と、に向けて送信し始めるタイミングを指定する電気信号である。
　制御盤１２２Ａの上軸モータ制御演算部４０６は、上軸指令信号と上軸回転信号を入力として、上軸指令信号と上軸回転信号の差分が０になるように上軸モータ２０１を回転させる上軸制御電流を出力する。
　制御盤１２２Ａの下軸モータ制御演算部４０７は、下軸指令信号と下軸回転信号を入力として、下軸指令信号と下軸回転信号の差分が０になるように下軸モータ３０１を回転させる下軸制御電流を出力する。また、下軸モータ制御演算部４０７は、ミシン１００が縫い目を形成する正常動作を行う際に、図３に示すかま３０９の剣先が上糸を捕捉する期間に入力された下軸回転信号に基づき、目飛びの発生を監視し、目飛びの発生を検知したときに目飛び検知信号を出力する。一針の間に二回転する全回転かまを使用する場合、かま３０９の剣先が上糸を捕捉している期間は、縫い針２１２が下死点から上昇してかま３０９の剣先が上糸のループを掬うときから、縫い針２１２が上死点にあるときを０度としてかま３０９が一回点半、すなわち５４０度回転するまでの期間である。かま３０９の剣先が上糸のループを掬うタイミングは、通常、縫い針２１２が上死点にあるときを０度として、かま３０９が３６０度から４５０度回転する範囲内に存在する。かま３０９の剣先が上糸のループを掬うタイミングを厳密に指定できない場合は、縫い針２１２が上死点にあるときを０度としてかま３０９が３６０度回転したとき、又は、縫い針２１２の先端が滑り板１０６の上方から下方に移動するときから目飛びの監視を開始しても良い。
　制御盤１２２ＡのＸ軸モータ制御演算部４０８は、Ｘ軸指令信号とＸ軸回転信号を入力として、Ｘ軸指令信号とＸ軸回転信号の差分が０になるようにＸ軸モータ４１０を回転させるＸ軸制御電流を出力する。
　制御盤１２２ＡのＹ軸モータ制御演算部４０９は、Ｙ軸指令信号とＹ軸回転信号を入力として、Ｙ軸指令信号とＹ軸回転信号の差分が０になるようにＹ軸モータ４１２を回転させるＹ軸制御電流を出力する。
　次に、図５から図７を用いて、本発明の実施の形態１に係るミシン１００の目飛びの検知方法について説明する。図５は、実施の形態１に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図である。図６は、実施の形態１に係るミシンの下軸偏差抑制部の詳細を示すブロック図である。図７は、実施の形態１に係るミシンの監視部の詳細を示すブロック図である。図８は、実施の形態１に係るミシンで目飛びを検知する際の信号波形を示す図である。図８には、図５の監視部５０３が目飛び検知信号を出力する際のタイミングチャートが示される。
[目飛び検知のための詳細構成]
　図５に示すように、制御盤１２２Ａの下軸モータ制御演算部４０７は、モータ制御部である下軸偏差抑制部５０１と、電流制御部５０２と、監視部５０３と、を備える。下軸偏差抑制部５０１は、指令生成部４０５から出力されるモータの回転指令である下軸指令信号と、下軸モータ３０１が備える回転情報検出器３０２から出力される回転情報である下軸回転信号と、監視部５０３から出力される目飛び検知信号とを入力として、下軸指令信号と下軸回転信号との差分が０になるように、下軸モータ３０１を駆動するモータ駆動信号である下軸モータ駆動信号を出力する。
　電流制御部５０２は、下軸モータ駆動信号に基づき下軸モータ３０１を回転させる下軸制御電流を生成し、下軸モータ３０１へ供給する。そして監視部５０３は、ミシン１００が縫い目を形成する正常動作を行う場合において、図３に示すかま３０９の剣先が上糸を捕捉する期間に入力された下軸回転信号に基づき目飛びの発生を監視し、目飛びを検知したときには目飛び検知信号を出力する。
　図６に示すように、下軸モータ制御演算部４０７の下軸偏差抑制部５０１は、スイッチ６０１と、差分器６０２と、偏差抑制補償器６０３と、を備える。スイッチ６０１は、指令生成部４０５から出力される下軸指令信号と監視部５０３から出力される目飛び検知信号とを入力として、ミシン１００が縫製作業を実行している最中に目飛びが発生したことを検知すると、目飛び検知信号に基づき下軸指令信号の値の変化を停止させることにより、目飛びの発生と連動させて下軸モータの回転を停止させる。差分器６０２は、スイッチ６０１から出力される下軸指令信号と、回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号との差分を計算して偏差信号を出力する。そして偏差抑制補償器６０３は、偏差信号が０へ収束するように下軸モータ３０１を駆動する下軸モータ駆動信号を出力する。偏差抑制補償器６０３は、偏差信号を０へ収束させるため、比例演算を行う比例補償器と、積分演算を行う積分補償器と、微分演算を行う微分補償器との内、少なくとも１つを備える。本実施の形態では、比例補償器及び積分補償器によるＰＩ制御を偏差抑制補償器６０３に採用するものとして記載する。
　図７に示すように、下軸モータ制御演算部４０７の監視部５０３は、フィルタ処理部７０１と、記録部７０２と、比較器７０３と、を備える。フィルタ処理部７０１は、図３に示すかま３０９の回転周波数よりも高い下軸回転信号の周波数成分であるノイズ成分を低減する演算と、かま３０９の回転周波数よりも低い下軸回転信号の周波数成分であるノイズ成分を低減する演算と、下軸回転信号の位相を変更するオールパスフィルタである位相フィルタによる演算と、ゲインを乗じて振幅を変更する比例演算と、の何れか１つ又は複数の演算を施すことにより、評価信号を算出して出力する。
　例えば、図３に示すかま３０９の回転周波数よりも高い周波数成分を低減するローパスフィルタとかま３０９の回転周波数よりも低い周波数成分を低減するハイパスフィルタとを組み合わせたバンドパスフィルタを使用すれば、かま３０９の剣先が上糸のループを捕捉することで変動する成分以外のノイズを大幅に除去できる。また、低減したいノイズの周波数がかま３０９の回転周波数から離れていれば、局所的にノッチフィルタを使用しても良い。また、前記位相フィルタを用いることで、回転情報検出器３０２の検出遅れや伝送遅れ、制御盤１２２Ａ内部での計算遅れなどを補正し、目飛びの検知時刻の精度を向上できる。また、ゲインを乗じて振幅を変更する比例演算を施すことで、目飛び検知信号を任意の検出仕様へ正規化できる。
　記録部７０２は、一針前の縫製作業を行う間に図３に示すかま３０９の剣先が上糸を捕捉した後から、かま３０９の剣先が上糸の捕捉を解除するまでの期間に評価信号を記録し、記録した評価信号を現在の縫製タイミングと同期するように時刻を合わせて出力する。よって、記録部７０２は、一針に要する時間を逓倍した期間の遅延を発生させる遅延計算機でも良い。また、記録部７０２は、記録した評価信号の最大値、最小値、平均値などの特徴量を計算して出力しても良い。このようにすることで、一針前に対する現在の評価信号の変化を把握し易くできる。例えば、一針前に対する現在の評価信号の変化率は、一針前の最大値及び最小値の差分に対する現在の最大値と最小値の差分の比により求めることができる。
　比較器７０３は、記録部７０２から出力される一針前の評価信号に対して、フィルタ処理部７０１から出力される現在の評価信号の変化率が特定の値よりも大きいときに目飛び検知信号を出力する。
　なお、本実施の形態では、監視部５０３が制御盤１２２Ａに含まれるが、監視部５０３を制御盤１２２Ａの外部に実装して、ミシン１００のレイアウトや配線を変更しても良い。また、目飛びを敢えて発生させて目飛ばしを行いたい場合などの特殊な用途によっては、縫製動作を継続させるため、スイッチ６０１により下軸指令信号の変化を停止させなくても良い。
[目飛びの検知動作]
　図８には上から順に、下軸モータ３０１の一回転内の回転角度を示す下軸回転信号の波形と、かま３０９の一回転内の角度であるかま回転角度と、縫い針２１２の位置と、前記バンドパスフィルタで構成するフィルタ処理部７０１から出力される評価信号の波形と、監視部５０３から出力される目飛び検知信号の波形とが示される。
　図８において、上から三段目に示す縫い針２１２の位置は、縫い針２１２の下端が滑り板１０６よりも上側であれば上側位置に、縫い針２１２の下端が滑り板１０６よりも下側であれば下側位置にあるものとする。また、上から四段目の評価信号は、回転情報検出器３０２で計測した下軸モータ３０１の回転角度を微分して得た角速度に対して、前記バンドパスフィルタによる処理を施した信号を示している。このとき、ローパスフィルタの遮断周波数はかま３０９の回転周波数の二分の一に設定され、ハイパスフィルタの遮断周波数はかま３０９の回転周波数の二倍に設定されている。また、図中の期間taとtcは、監視部５０３が評価信号を監視する期間である。期間taとtcの始まりのタイミングは、縫い針２１２の位置が上述した上側位置から下側位置へ移るときであり、期間taとtcの終わりのタイミングは下軸の回転角度が０度のときを基準にして、かま３０９が０度から一回転半、すなわち５４０度回転したときである。
　まず、最上段の下軸回転信号を参照して、下軸モータ３０１の回転角度が０度から３６０度まで回転する間隔をカウントすると、図８ではＮ針目から（Ｎ＋３）針目までの合計４針分の波形が示されることが分かる。Ｎは１以上の自然数である。
　次に、上から二段目では、下軸モータ３０１に対して、かま３０９は二倍の周波数で回転しており、かま回転角度より期間taとtcの終わりのタイミングが示される。次に、上から三段目では、縫い針２１２の位置を示すことにより、期間taとtcの始まりのタイミングが示される。
　次に、上から四段目では、評価信号より、目飛びの発生又は非発生を判断できる。具体的には、Ｎ針目と（Ｎ＋１）針目では評価信号の最大値と最小値の変化が大きくなり、かま３０９の剣先が上糸ループを捕捉し正常の縫い目が形成される。一方、（Ｎ＋２）針目と（Ｎ＋３）針目では評価信号の最大値と最小値の変化が小さくなっており、かま３０９の剣先が上糸ループを捕捉しておらず、目飛びが発生していることが示される。（Ｎ＋１）針目に対する（Ｎ＋２）針目の評価信号の変化率については、例えば（Ｎ＋１）針目の最大値及び最小値を１００％及び０％と正規化して、（Ｎ＋２）針目の最大値と最小値がどの程度低下しているかを比較器７０３により評価すれば良い。図８の例では、一針毎のばらつきも考慮して、一針前に比べて評価信号の変化率が例えば７０％に満たない場合に目飛びの発生が検知される。
　そして、図８の最下段を参照すると、目飛び検知信号の出力タイミングが示されており、監視部５０３は期間tcの評価信号を監視した後に目飛びが発生したことを示す目飛び検知信号を出力する。
　図８には、スイッチ６０１の切り替えが行われていない場合の計測例が示され、（Ｎ＋２）針目と（Ｎ＋３）針目では、２針分連続して目飛びが発生している。目飛びが発生した時点で縫製動作を停止させたい場合は、スイッチ６０１により下軸指令信号の値の変化を停止させると共に、スイッチ６０１と同様のスイッチを用いて、上軸機構Ｐ３と送り機構Ｐ１の駆動も停止させることが望ましい。その場合、上軸機構Ｐ３と送り機構Ｐ１の駆動を停止させるスイッチは、上軸モータ制御演算部４０６と、下軸モータ制御演算部４０７と、Ｘ軸モータ制御演算部４０８と、Ｙ軸モータ演算部とが備えても良いし、指令生成部４０５が備えても良い。スイッチ６０１と同様のスイッチを用いて、上軸指令信号と下軸指令信号とＸ軸指令信号とＹ軸指令信号の値の変化を停止させることにより、上軸機構Ｐ３と送り機構Ｐ１の駆動を停止させることができる。
　なお、本実施の形態のように全回転かまを使用する場合は、一針の間にかま３０９は２回転するが、１回転目でかま３０９の剣先が上糸のループを捕捉すると、２回転目ではかま３０９の剣先が上糸のループを捕捉せずに空転する。そこで、記録部７０２は、図８に示すように、かま３０９の剣先が一針前に前記上糸の捕捉を解除した後からかま３０９の剣先が再び前記上糸を捕捉するまでの期間tbに評価信号を記録する。次に、監視部５０３は、記録部７０２が記録した期間tbにおける評価信号の最大値と最小値の差分d1と、期間tcにフィルタ処理部７０１から出力される現在の評価信号の最大値と最小値の差分d2を計算する。そして、監視部５０３は、差分d1に対する差分d2の変化率が特定の値よりも小さいときに目飛び検知信号を出力しても良い。これにより、目飛びを検知するための閾値を設定する手間を省くことができる。図８の計測例では、一針毎のばらつきも考慮して、期間tbの評価信号の最大値と最小値の差分d1に比べて、期間tcの評価信号の最大値と最小値の差分d2の変化率が３倍以上にならない場合に目飛びの発生が検知される。
[本実施の形態の効果]
　以上に説明したように本実施の形態に係るミシン１００は、かま３０９を駆動する駆動源の情報を活用するので、ミシン１００のデザインの自由度を広げると共に、追加部品の少ない簡素な構成で目飛びの発生を検知できる。また、上糸を巻き付けた回転体を駆動するモータの挙動から目飛びを検知する場合に比べて、アーム部周辺におけるスペースや組み立ての容易性を確保し易く、上糸を巻き付けた回転体の摺動面の影響を受けずに目飛びの発生を検知できる。
　また、本実施の形態によれば、かま３０９を駆動する駆動源の動作情報に基づき目飛びの発生を検知するので、追加部品の少ない簡素な構成で、かつメンテナンス工数の少ないミシン１００を提供できる。また、目飛び検知用のセンサを追加する構成に比べて、メンテナンス工数を少なくできる。
　また、スイッチ６０１は、ミシン１００が縫製作業を実行している最中に目飛びが発生したことを検知すると、目飛び検知信号に基づき、下軸指令信号の変化を停止させることができる。このようにすることで、実施の形態１に係るミシン１００は、目飛びが発生した時点でかま３０９の回転を停止させることができる。つまり、目飛びが発生した後に、ミシン１００が不要な縫製動作を実行しないようにかま３０９を制御することができる。
　また、目飛び検知信号に基づき、ミシン１００が備える中押さえ２０６と、天秤２０９と、針棒２１１と、ＸＹステージ１１１と、保持装置１１２との動作を停止させる、又は原点位置に復帰させる、若しくは動作パターンを変更することも容易に考えられる。例えば、図４において目飛び検知信号を指令生成部４０５へ入力し、指令生成部４０５は、目飛びを検知したときに、縫製動作を停止又は継続させる上軸指令信号と、下軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号と、保持指令信号と、を変更して出力するように構成される。つまり、目飛びを検知する監視手段は、かま以外の縫製機構や送り機構と組み合わせることができる。目飛びの発生に調時して上軸機構Ｐ３と送り機構Ｐ１の駆動を停止させるために、上軸モータ制御演算部４０６と、下軸モータ制御演算部４０７と、Ｘ軸モータ制御演算部４０８と、Ｙ軸モータ演算部とは、スイッチ６０１と同様のスイッチを備えても良い。また、指令生成部４０５がスイッチ６０１と同様のスイッチを備えても良い。このように構成することで、目飛びの発生をミシン１００の使用者へ知らせると共に、不要な縫製動作を実行させないようにミシンを制御することができる。また、ミシン１００の復帰作業を滞りなく実施でき、目飛び発生時のミシン１００のダウンタイムを低減できる。
　また、実施の形態１に係るミシン１００は、縫い針２１２とかま３０９をそれぞれ別の駆動源で駆動するので、下軸指令信号に変更を加えることにより、かま３０９の剣先が上糸ループを掬うタイミングを容易に微調整できる。このようにすることで、多彩な制御性を発揮し、目飛びの発生頻度を低減できる。また、実施の形態１に係るミシン１００によれば、上糸の挙動を検出するための専用の機構とセンサとセンサ用配線とを追加することなく目飛びの発生を検知できる。
実施の形態２．
　図９と図１０に基づき、実施の形態２に係るミシン１００の構成と動作について説明する。図９は、実施の形態２に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図である。図１０は、実施の形態２に係るミシンの監視部の詳細を示すブロック図である。図９の符号１２２Ｂで示す制御盤は図１に示す制御盤１２２に相当する。
　実施の形態２に係るミシン１００は、制御盤１２２Ｂの下軸モータ制御演算部４０７が備える監視部５０３の構成と、操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されるデータとが実施の形態１に係るミシン１００と異なり、その他の構成及び動作については実施の形態１に係るミシン１００と同じである。このため、同様の部分については説明を省略する。
　図９に示すように、制御盤１２２Ｂの下軸モータ制御演算部４０７は、指令生成部４０５から出力される下軸指令信号と、下軸モータ３０１の回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号と、入力装置４０４を用いて操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されたデータである設定パラメータＤ２とを入力し、電流制御部５０２が下軸制御電流を下軸モータ３０１へ出力し、監視部５０３が目飛び検知信号を表示器４０１と下軸偏差抑制部５０１へ出力する。なお、設定パラメータＤ２は、操作盤１２１の外部にある計算機に設定しておき、当該計算機から出力された設定パラメータＤ２を制御盤１２２Ｂへ入力しても良い。
　図１０に示すように、制御盤１２２Ｂの監視部５０３は、フィルタ処理部７０１と、記録部７０２と、比較器７０３と、比例演算部７０４とを備え、回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号と、記憶装置４０３の設定パラメータＤ２とを入力し、目飛び検知信号を出力する。制御盤１２２Ｂのフィルタ処理部７０１は、回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号と、設定パラメータＤ２を入力し、目飛び検知のために任意のノイズ成分を低減した現在の評価信号を出力する。
　制御盤１２２Ｂの記録部７０２は、設定パラメータＤ２を入力し、評価信号を記録する期間を変更することができ、一針前の縫製作業を行う間に記録した評価信号を現在の縫製タイミングと同期するように時刻を合わせて出力する。制御盤１２２Ｂの比較器７０３は、記録部７０２から出力される一針前の縫製記録と比例演算部７０４から出力される比例評価信号とを比較して、目飛び検知信号を出力する。比例演算部７０４は、フィルタ処理部７０１から出力される現在の評価信号に対して設定パラメータＤ２で設定するゲインを乗算して比例評価信号を出力する。設定パラメータＤ２は、フィルタ処理部７０１の時定数や遮断周波数を変更したり、記録部７０２の記録期間を変更したり、比例演算部７０４で乗じるゲインの値を変更したりする複数の数値である。
　実施の形態２の監視部５０３は、実施の形態１で示した図８における期間taに記録部７０２に記録された一針前の評価信号に対して、比例演算部７０４から出力される比例評価信号の値が小さいときに、目飛び検知信号を出力する。又は、監視部５０３は、図８における期間tbに記録部７０２に記録された一針前の評価信号に対して、比例演算部７０４から出力される比例評価信号の値が大きいときに、目飛び検知信号を出力する。
　このようにすることで、実施の形態２に係るミシン１００は、かま３０９を駆動する駆動源の動作情報に基づき目飛びの発生を検知するので、追加部品の少ない簡素な構成で、かつメンテナンス工数を少なくできる。
　また、実施の形態２に係るミシン１００は、記録部７０２から出力される一針前の評価信号と、設定パラメータＤ２を設定することで得られる比例評価信号に基づき、監視部５０３が目飛びを検知する。このため、設定パラメータＤ２の設定を変更することで、目飛びの検知感度を一針毎にミシン１００の使用者が設定できる。
　また、設定パラメータＤ２を設定することにより、フィルタ処理部７０１の時定数や遮断周波数を一針毎にミシン１００の使用者が設定できる。よって、使用者が設定パラメータＤ２の値を縫製作業の途中で変更することによって、被縫製物の厚みや硬さが縫製の途中で変更され上糸の張力が著しく変更される場合、若しくは縫製作業の速度が縫製の途中で変更される場合であっても、目飛びの検知精度を改善できる。
　なお、実施の形態２において、監視部５０３の記録部７０２から出力される一針前の評価信号の値は、設定パラメータＤ２の入力に基づき、随時一定にしても良い。すなわち、該比例評価信号を目飛び検知のための閾値として用いても良い。このようにすれば、一針前の評価信号の変動やばらつきの有無に依らず、現在の評価信号の特徴値が設定パラメータＤ２の値を上回る又は下回る場合に、目飛びを検知できる。このようにすることで、記録部７０２の記録領域が大幅に削減され、監視部５０３の構成を簡素にすることができる。
実施の形態３．
　図１１に基づき、実施の形態３に係るミシン１００の構成について説明する。図１１は、実施の形態３に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図である。符号１２２Ｃで示す制御盤は図１に示す制御盤１２２に相当する。
　実施の形態３に係るミシン１００は、制御盤１２２Ｃの下軸モータ制御演算部４０７が備える監視部５０３の構成と、操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されるデータとが実施の形態２に係るミシン１００と異なり、その他の構成及び動作については実施の形態１及び実施の形態２に係るミシン１００と同じである。このため、同様の部分については説明を省略する。
　図１１に示すように、制御盤１２２Ｃの監視部５０３は、下軸偏差抑制部５０１から出力される下軸モータ駆動信号と、操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されたデータである設定パラメータＤ３とを入力し、目飛び検知信号を表示器４０１と下軸偏差抑制部５０１へ出力する。なお、設定パラメータＤ３は、操作盤１２１の外部にある計算機に設定しておき、当該計算機から出力された設定パラメータＤ３を制御盤１２２Ｃへ入力しても良い。
　実施の形態３では、図１０に示す監視部５０３のフィルタ処理部７０１に、回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号の代わりに下軸モータ駆動信号が入力される。
　次に、図１２に基づき、実施の形態３に係るミシン１００の動作について説明する。図１２は、実施の形態３に係るミシンで目飛びを検知する際の信号波形を示す図である。図１２の上段は、制御盤１２２Ｃのフィルタ処理部７０１から出力される評価信号の波形であり、下段は、制御盤１２２Ｃの比較器７０３から出力される目飛び検知信号である。
　上段を参照すると、下軸モータ駆動信号をフィルタ処理部７０１へ入力することにより評価信号が得られた場合、回転情報を入力する場合と同様に、期間taの評価信号に対して期間tcの評価信号の方が最大値と最小値の差分が小さいことが分かる。期間taでは、かま３０９の剣先が上糸ループを捕捉しているため、下軸モータ３０１を回転させるために必要となるトルクが多いのに対して、期間tcでは、かま３０９の剣先が上糸ループを捕捉できていないためである。
　一方、下段には、目飛び検知信号の出力タイミングが示されており、監視部５０３の比較器７０３は期間tcの評価信号を監視し終えた後に目飛びが発生したことを示す信号を出力する。
　このようにすることで、実施の形態３に係るミシン１００は、かま３０９を駆動する駆動源の動作情報に基づき目飛びの発生を検知するので、追加部品の少ない簡素な構成で、かつメンテナンス工数を少なくできる。
　また、実施の形態３に係るミシン１００は、下軸モータ駆動信号と設定パラメータＤ３に基づき、監視部５０３が目飛びを検知する。実施の形態１では、下軸回転信号として下軸モータ３０１の回転角度を微分して求めた角速度を用いたが、下軸モータ駆動信号を監視部５０３の入力とすることでこの微分演算に要する計算コストを削減できる。
　また、下軸モータ３０１としてサーボモータを使用する場合は、下軸モータ駆動信号がdq軸ベクトル電流制御系のq軸電流指令に相当するため角加速度又はトルクの次元となり、角速度を監視部５０３へ入力する場合に比べて評価信号の変化を検出し易くなるので、目飛びの検知精度を向上させることができる。
　なお、実施の形態３において、監視部５０３は、下軸モータ駆動信号を入力して目飛び検知信号を出力するが、かま３０９の剣先が上糸を捕捉している期間に下軸回転信号の変動が反映される制御盤１２２Ｃの内部信号であれば、下軸モータ駆動信号以外の信号を入力しても目飛びを検知できる。例えば、図６に示す下軸偏差抑制部５０１の差分器６０２から出力される偏差信号を監視部５０３に入力しても良い。また、下軸モータ３０１に通電する電流値を監視部５０３へ入力しても良い。
実施の形態４．
　図１３と図１４に基づき、実施の形態４に係るミシン１００の構成と動作について説明する。図１３は、実施の形態４に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図である。図１４は、実施の形態４に係るミシンの監視部の詳細を示すブロック図である。図１３の符号１２２Ｄで示す制御盤は図１に示す制御盤１２２に相当する。
　実施の形態４に係るミシン１００は、制御盤１２２Ｄの下軸モータ制御演算部４０７が備える監視部５０３の構成と、操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されるデータとが実施の形態１から実施の形態３に係るミシン１００と異なり、その他の構成及び動作については実施の形態１から実施の形態３に係るミシン１００と同じである。このため、同様の部分については説明を省略する。
　図１３に示すように、制御盤１２２Ｄの下軸モータ制御演算部４０７は、指令生成部４０５から出力される下軸指令信号と、下軸モータ３０１の回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号と、入力装置４０４を用いて操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されたデータである設定パラメータＤ４とを入力し、電流制御部５０２が下軸制御電流を下軸モータ３０１へ出力し、監視部５０３が目飛び検知信号を表示器４０１と下軸偏差抑制部５０１へ出力する。なお、設定パラメータＤ４は、操作盤１２１の外部にある計算機に設定しておき、当該計算機から出力された設定パラメータＤ４を制御盤１２２Ｄへ入力しても良い。
　図１４に示すように、制御盤１２２Ｄの監視部５０３は、モータ駆動信号を入力とするフィルタ処理部７０１と、記録部７０２と、比較器７０３と、比例演算部７０４と、下軸回転信号を入力とするフィルタ処理部７０５と、状態推定部７０６と、差分器７０７とを備え、記憶装置４０３の設定パラメータＤ４と、下軸偏差抑制部５０１から出力される下軸モータ駆動信号と、回転情報検出器３０２から出力される下軸回転信号を入力し、目飛び検知信号を出力する。
　制御盤１２２Ｄのフィルタ処理部７０１は、下軸モータ駆動信号と設定パラメータＤ４を入力し、目飛び検知のために任意のノイズ成分を低減した評価信号を出力する。設定パラメータＤ４を変更することにより、ノイズ成分を低減するために用いるフィルタの時定数や遮断周波数を調整できる。
　制御盤１２２Ｄの記録部７０２は、設定パラメータＤ４と、差分器７０７から出力される推定外乱信号を入力し、一針前の縫製作業を行う間に記録した推定外乱信号を現在の縫製タイミングと同期するように時刻を合わせて出力する。記録部７０２では、設定パラメータＤ４の値を変更することで、評価信号を記録する期間を変更できる。
　制御盤１２２Ｄの比較器７０３は、記録部７０２から出力される一針前の推定外乱信号と比例演算部７０４から出力される比例評価信号とを比較して、目飛び検知信号を出力する。制御盤１２２Ｄの比例演算部７０４は、差分器７０７から出力される推定外乱信号に対して設定パラメータＤ４で設定するゲインを乗算して比例評価信号を出力する。
　下軸回転信号を入力とするフィルタ処理部７０５は、フィルタ処理部７０１と同じノイズ成分を低減するためのフィルタ演算処理を行う。設定パラメータＤ４を変更することにより、ノイズ成分を低減するために用いるフィルタの時定数や遮断周波数を調整できる。状態推定部７０６は、下軸モータ駆動信号から下軸モータ回転信号までの伝達関数の逆特性を模擬することで、下軸回転信号からモータ駆動信号を推定し、推定駆動信号を出力する。例えば、下軸モータ駆動信号から下軸モータ回転信号までの伝達関数Gm(s)は、下記（１）式で表現できる。ここで、Jmはモータ軸の慣性、Jlはモータ軸に連結された回転部の慣性、Dはモータの粘性摩擦係数、sはラプラス演算子である。状態推定部７０６は、下軸モータ３０１で回転させる回転部の少なくとも慣性成分、すなわち慣性Jlを模擬したモデルの逆特性を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　差分器７０７は、フィルタ処理部７０１から出力される評価信号と、状態推定部７０６から出力される推定駆動信号との差分を計算し、推定外乱信号を出力する。推定外乱信号は、かま３０９の剣先３０８に加わる上糸ループの張力を含む、下軸モータ３０１に対する外乱を推定する信号である。
　設定パラメータＤ４は、フィルタ処理部７０１と７０５の時定数や遮断周波数を変更したり、記録部７０２の記録期間を変更したり、比例演算部７０４で乗じるゲインの値を変更したりする複数の数値である。
　実施の形態４の監視部５０３は、実施の形態１で示した図８における期間taに記録部７０２が記録した一針前の外乱推定信号に対して、比例演算部７０４から出力される比例評価信号の値が小さいときに目飛び検知信号を出力する。また、監視部５０３は、図８における期間tbに記録部７０２が記録した一針前の推定外乱信号に対して、比例演算部７０４から出力される比例評価信号の値が大きいときに目飛び検知信号を出力する。目飛びの検知感度は、設定パラメータＤ４で変更する比例演算部７０４のゲインを調整することで変更できる。
　このようにすることで、実施の形態４に係るミシン１００は、かま３０９を駆動する駆動源の動作情報に基づき目飛びの発生を検知するので、追加部品の少ない簡素な構成で、かつメンテナンス工数を少なくできる。
　また、実施の形態４に係るミシン１００は、状態推定部７０６で計算する下軸機構のモデルに基づき下軸モータ３０１に付与される外乱を推定する。このため、高精度な下軸機構のモデルを構築できる場合に目飛びの検知精度を向上できる。
　なお、実施の形態４において、監視部５０３の記録部７０２から出力される一針前の評価信号の値は、設定パラメータＤ４の入力に基づき、随時一定にしても良い。すなわち、該推定外乱信号を目飛び検知のための閾値として用いても良い。このようにすれば、一針前の推定外乱信号の変動やばらつきに依らず、単純に現在の推定外乱信号が設定パラメータＤ４で設定する閾値を上回る又は下回る場合に、目飛びを検知できる。このようにすることで、記録部７０２の記録領域が大幅に削減され、制御盤１２２Ｄの監視部５０３の構成を簡素にできる。
実施の形態５．
　図１５と図１６に基づき、実施の形態５に係るミシン１００の構成と動作について説明する。図１５は、実施の形態５に係るミシンの下軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図である。図１６は、実施の形態５に係るミシンの回転情報検出器の詳細を示すブロック図である。符号１２２Ｅで示す制御盤は図１に示す制御盤１２２に相当する。
　実施の形態４に係るミシン１００と実施の形態５に係るミシン１００との相違点は、実施の形態５に係るミシン１００では、下軸モータ３０１の回転情報を検出する回転情報検出器５０４を、制御盤１２２Ｅの下軸モータ制御演算部４０７の内部に構成したことと、電流制御部５０２が下軸モータ３０１へ下軸制御電流を流すと共に電圧指令信号と下軸電流信号を出力することである。その他の構成及び動作については実施の形態４に係るミシン１００と同じである。このため、同様の部分については説明を省略する。
　図１５に示すように、制御盤１２２Ｅの下軸モータ制御演算部４０７は、指令生成部４０５から出力される下軸指令信号と、設定パラメータＤ４と、を入力として受ける。設定パラメータＤ４は、入力装置４０４を用いて操作盤１２１の記憶装置４０３に記憶されたデータである。また、下軸モータ制御演算部４０７の電流制御部５０２は、下軸制御電流を下軸モータ３０１へ出力し、下軸モータ制御演算部４０７の監視部５０３は、目飛び検知信号を表示器４０１と下軸偏差抑制部５０１へ出力する。
　制御盤１２２Ｅの電流制御部５０２は、下軸モータ３０１へ下軸制御電流を流すために、図示しないインバータ回路と、下軸モータ３０１に流れる下軸制御電流の値を下軸電流信号として検出する電流検出部５０５を備える。電流制御部５０２は、下軸モータ駆動信号を入力として、インバータ回路を駆動する電圧指令信号を計算し、下軸制御電流と電圧指令信号と下軸電流信号とを出力する。制御盤１２２Ｅの回転情報検出器５０４は、電圧指令信号と下軸制御信号を入力として下軸回転信号を出力する。図１６に示すように、制御盤１２２Ｅの回転情報検出器５０４は、モータモデル５０６と、速度推定器５０７と、差分器５０８と、位置推定器５０９を備える。モータモデル５０６は、電流制御部５０２が出力する電圧指令信号と、速度推定器５０７が出力する推定速度と、差分器５０８の出力信号と、を入力とする磁束オブザーバであり、下軸モータ３０１のインピーダンスを固有値として与えることで、下軸モータ３０１の電流と磁束を推定し電流推定値と磁束推定値を出力する。速度推定器５０７は、モータモデル５０６が出力する磁束推定値を入力として、下軸モータ３０１の回転速度を推定し速度推定値を出力する。差分器５０８は、電流推定値と下軸電流信号を入力として両者の差分を出力する。差分器５０８の出力が０になるようにモータモデルを更新すれば、モータモデル５０６が出力する磁束推定値の推定精度を改善することができる。位置推定器５０９は、磁束推定値と速度推定値との何れか１つ又は両方を入力として下軸モータ３０１の位置を推定し、下軸回転信号を出力する。回転情報検出器５０４は、速度推定値を下軸回転信号として出力しても良い。
　このようにすることで、実施の形態５に係るミシン１００は、下軸モータ３０１の軸端にエンコーダやレゾルバ等のセンサを設置する必要がなく、センサレスモータを使用して、すなわち追加部品の少ない簡素な構成で目飛びを検知することができ、かつセンサを設置する場合に比べて検出精度の較正作業などに費やす工数を無くすことができる。なお、実施の形態１から実施の形態４に係るミシン１００で使用される下軸モータ３０１の回転情報検出器３０２は、実施の形態５と同様に、回転情報検出器５０４へ置き換えることができる。
　実施の形態１から５に係るミシン１００の制御盤が備える各機能は処理回路を用いて実現することができる。各機能とは、指令生成部４０５及び下軸モータ制御演算部４０７である。図１７は、実施の形態１から５に係るミシンの制御盤の第１のハードウェア構成例を示す図である。図１８は、実施の形態１から５に係るミシンの制御盤の第２のハードウェア構成例を示す図である。図１７には専用処理回路６０のような専用のハードウェアにより上記の処理回路を実現する例が示される。図１８にはプロセッサ６１及び記憶装置６２により上記の処理回路を実現する例が示される。
　図１７に示すように専用のハードウェアを利用する場合、専用処理回路６０は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。上記の各機能のそれぞれを、処理回路で実現しても良いし、まとめて処理回路で実現しても良い。
　図１８に示すようにプロセッサ６１及び記憶装置６２を利用する場合、上記の各機能のそれぞれは、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、記憶装置６２に記憶される。プロセッサ６１は記憶装置６２に記憶されたプログラムを読み出して実行する。またこれらのプログラムは、上記の各機能のそれぞれが実行する手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。記憶装置６２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）といった半導体メモリが該当する。半導体メモリは不揮発性メモリでも良いし揮発性メモリでも良い。また記憶装置６２は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）が該当する。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　６０　専用処理回路、６１，４０２　プロセッサ、６２，４０３　記憶装置、１００　ミシン、１０１　アーム、１０２　上軸モータケース、１０３　ミシン頭部、１０４　ベッド、１０５　支持脚、１０６　滑り板、１１１　ＸＹステージ、１１２　保持装置、１１３　エアシリンダ、１２１　操作盤、１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ，１２２Ｄ，１２２Ｅ　制御盤、１２３　フットスイッチ、２０１　上軸モータ、２０２，３０２，４１１，４１３，５０４　回転情報検出器、２０３，３０３　カップリング、２０４　上軸シャフト、２０５　中押さえ駆動機構、２０６　中押さえ、２０７　天秤駆動機構、２０８　小孔、２０９　天秤、２１０　針棒駆動機構、２１１　針棒、２１２　縫い針、３０１　下軸モータ、３０４　下軸モータシャフト、３０５　大径ギヤ、３０６　小径ギヤ、３０７　下軸かまシャフト、３０８　剣先、３０９　かま、４０１　表示器、４０４　入力装置、４０５　指令生成部、４０６　上軸モータ制御演算部、４０７　下軸モータ制御演算部、４０８　Ｘ軸モータ制御演算部、４０９　Ｙ軸モータ制御演算部、４１０　Ｘ軸モータ、４１２　Ｙ軸モータ、５０１　下軸偏差抑制部、５０２　電流制御部、５０３　監視部、５０５　電流検出部、５０６　モータモデル、５０７　速度推定器、５０８，６０２，７０７　差分器、５０９　位置推定器、６０１　スイッチ、６０３　偏差抑制補償器、７０１，７０５　フィルタ処理部、７０２　記録部、７０３　比較器、７０４　比例演算部、７０６　状態推定部。

Claims (11)

  1. 　被縫製物に挿針された縫い針が下死点から上死点へと移動することで形成される上糸のループを捕捉する剣先を有するかまと、
    　前記かまを回転させるモータの回転情報を検出する回転情報検出器と、
    　前記かまの剣先が前記上糸を捕捉する期間に検出された前記回転情報に基づき目飛びの発生を監視し、目飛びを検知したときに目飛び検知信号を出力する監視部と、
    　を備えることを特徴とするミシン。
  2. 　前記モータの回転指令と前記回転情報の差が小さくなるように前記モータを駆動するモータ駆動信号を生成するモータ制御部を備え、
    　前記監視部は、前記かまの剣先が前記上糸を捕捉する期間に、前記モータ駆動信号に対して特定の演算を施すことで算出した評価信号の増減を監視することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
  3. 　前記監視部は、前記監視部の外部からの設定パラメータを前記評価信号が上回る又は下回るときに前記目飛び検知信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のミシン。
  4. 　前記モータ駆動信号に対して、前記かまの回転周波数よりも高い周波数成分を低減する演算と、前記かまの回転周波数よりも低い周波数成分を低減する演算と、前記回転情報の位相を変更するオールパスフィルタによる演算と、ゲインを乗じて振幅を変更する演算と、の何れか１つ又は複数の演算を施すことにより、前記評価信号を算出するフィルタ処理部を備え、
    　前記監視部は、前記監視部の外部から入力される１つ以上の設定パラメータにより、前記フィルタ処理部の時定数又はゲインを変更することを特徴とする請求項２又は３に記載のミシン。
  5. 　前記かまの剣先が一針前に前記上糸の捕捉を解除した後から前記かまの剣先が再び前記上糸を捕捉するまでの期間に前記評価信号を記録する記録部を備え、
    　前記監視部は、前記記録部の記録に比べて、前記フィルタ処理部から出力される前記評価信号が特定の値よりも小さいときに前記目飛び検知信号を出力することを特徴とする請求項４に記載のミシン。
  6. 　前記監視部は、前記回転情報に対して前記フィルタ処理部による演算を施した信号を前記モータで回転させる駆動部の少なくとも慣性を模擬したモデルへ入力することにより、前記モータの回転状態を推定する状態推定部を備え、
    　前記監視部は、前記モータ駆動信号に対して前記フィルタ処理部による演算を施した信号と、前記状態推定部の出力信号と、の差分により求める推定外乱信号を前記評価信号とすることを特徴とする請求項４又は５に記載のミシン。
  7. 　前記モータ制御部は、前記目飛び検知信号にもとづき前記回転指令の値の変化を停止させるスイッチを備えることを特徴とする請求項２から６の何れか１項に記載のミシン。
  8. 　前記回転情報検出器は、前記モータ駆動信号にもとづき算出される前記モータの電圧指令値と前記モータの電流値を入力として、前記モータの磁束を模擬し出力する前記モータのモデルを備え、前記磁束にもとづき前記モータの前記回転情報を検出することを特徴とする請求項２から７の何れか一項に記載のミシン。
  9. 　前記監視部と、
    　前記上糸を挿通する小孔を有し、前記小孔の下死点から上死点までの上昇により前記上糸を前記被縫製物から引き上げることで縫い目を形成する天秤と、
    　前記被縫製物の浮き上がりを防止する押さえと、
    　前記被縫製物を搬送する搬送部と、
    　前記目飛び検知信号に基づき、前記縫い針と、前記かまと、前記天秤と、前記押さえと、前記搬送部との何れか一つ又は複数の駆動方法を変更する指令生成部と
    　を備えること特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のミシン。
  10. 　前記指令生成部は、前記目飛び検知信号に基づき、前記縫い針と、前記かまと、前記天秤と、前記押さえと、前記搬送部との何れか一つ又は複数を停止させる信号を出力することを特徴とする請求項９に記載のミシン。
  11. 　前記目飛び検知信号に基づき目飛びが発生したことを表示する表示器を備えることを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載のミシン。
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