JP2005087230A - 駆動機構の制御装置及びその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を原点位置に位置合わせする補正作業を簡単化できるようにすること。
【解決手段】 ステッピングモータからなるＸ送りモータとＹ送りモータの出力軸に夫々固定された回転位置検出用ディスク板に、基準位置検出部を形成し、基準位置Ｘ検出センサ及び基準位置Ｙ検出センサで基準位置検出部を検出する（Ｓ31）。これら基準位置Ｘ，Ｙ検出センサにより基準位置検出部を介して検出された送りモータの基準位置に対する刺繍枠の原点位置のズレ量として入力された補正量が補正量メモリに記憶されているので（Ｓ32、Ｓ34）、その補正量に応じて、送りモータの基準位置に対する刺繍枠の原点位置のズレ量を補正するように送りモータを補正制御（Ｓ33、Ｓ35）する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、駆動機構の制御装置及びその制御プログラムに関し、特にステッピングモータの出力軸に固定した回転位置検出用ディスク板に基準位置検出部を形成し、その検出部を検出手段で検出でき、しかも作動体の原点位置をズレ量として入力された補正量で補正するようにしたものに関する。

従来、例えば、直線縫いやジグザグ縫いが可能な各種の電子制御式ミシンでは、針棒揺動機構や送り機構等の駆動機構を駆動するためにステッピングモータを用いており、制御装置によりこれら各駆動機構毎に設けられたステッピングモータを制御することにより、縫製制御に同期させて駆動機構を駆動させるようにしている。

ところで、ステッピングモータは、制御系を簡略化できるように、オープン・ループ制御を行うのが通常である。従って、ミシンに電源を投入させた際には、縫製を開始するに先立って、各機構部のステッピングモータを制御して、各機構部毎に動作範囲の基準位置（原点位置）を設定する初期化処理が実行される。その後、予め選択した縫製データに基づいて各機構部のステッピングモータが夫々制御されて縫製作業が実行される。

例えば、特許第３３５４３３０号公報に記載の縫製データ補正装置には、ワークホルダーの原点位置に対する誤差を解消させるように、ワークホルダーに取付けた位置検出板に、第１及び第２検出マークが形成してあり、Ｘ軸原点センサ及びＹ軸原点センサに基づいてワークホルダーを原点位置に移動させたときに、縫針と第１及び第２検出マークのズレ量を解消するように、ワークホルダーがＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させた移動量を加味して、縫製データに含まれる多数の針落ちデータの全てを補正するようにしてある（例えば、特許文献１）。

特許第３３５４３３０号公報 （第９〜１２頁、図１，図５，図１２）

このように、特許第３３５４３３０号公報に記載の縫製データ補正装置においては、ワークホルダーの原点位置に対するＸ方向誤差とＹ方向誤差を縫製データに反映するようにし、縫製データの各針落ちデータを補正するようにしてあるため、縫製作業を実行するその都度、ワークホルダーの原点位置に対する誤差を設定し、更に、その誤差に基づいて縫製データの補正作業を必要とするため、縫製作業の準備作業に多大の時間を要することになるので、作業能率が低下するという問題がある。

請求項１の駆動機構の制御装置は、ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置において、ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板と、回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部と、基準位置検出部を検出可能な基準位置用検出手段と、基準位置用検出手段により基準位置検出部を介して検出されたステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量を記憶する補正量記憶手段と、補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて、ステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量を補正するようにステッピングモータを補正制御する補正制御手段とを設けたものである。

基準位置用検出手段により基準位置検出部を介して検出されたステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量が、補正量記憶手段に記憶されるので、補正制御手段は、補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて、ステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量を補正するようにステッピングモータを補正制御する。

ここで、前記補正制御手段は、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に回転させた後、作動体が原点位置に位置するようにステッピングモータを補正制御する場合（請求項１に従属の請求項２）には、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータの基準位置合わせしてから、作動体の原点位置合わせが完了しているため、直ぐにステッピングモータを制御して作動体を作動できる。

ここで、前記補正制御手段は、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に回転させるとともに、駆動機構による作動体の作動開始に際して、作動体が原点位置に位置するようにステッピングモータを補正制御する場合（請求項１に従属の請求項３）には、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータの基準位置合わせが完了しているため、駆動機構による作動体の作動開始に際しては、作動体の原点位置合わせだけを実行すればよい。

ここで、前記ステッピングモータを回転させるように指令するための回転指令手段と、その回転指令手段による回転指令量に応じたステッピングモータの回転位置と、ステッピングモータの基準位置との差を補正量として算出する補正量算出手段とを備えた場合（請求項１〜３の何れかに従属の請求項４）には、回転指令手段により回転指令量を指令するだけで、ステッピングモータの基準位置との差である補正量が、補正量算出手段により算出される。

ここで、前記ステッピングモータが、加工布を押える布押えと縫針を下端に取付けた針棒と縫糸を挟持する糸調子皿の少なくとも１つを出力軸の回転によって駆動機構を駆動させる駆動源として縫製装置に設けられた場合（請求項１〜４何れかに従属の請求項５）には、布押えと針棒と糸調子皿の少なくとも１つの駆動機構の駆動源としてこのステッピングモータを適用することで、駆動機構の駆動制御が簡単化する。

ここで、前記回転位置検出用ディスク板の外周部に基準位置検出部が形成され、基準位置検出部には半径方向に所定幅を有する円弧状の有壁部が形成されている場合（請求項１〜５何れかに従属の請求項６）には、基準位置検出部の有壁部以外の部分は、所謂、無壁部であるため、その無壁部を外周部に形成したため、内周側に切欠き部のように形成する場合に比べて、回転位置検出用ディスク板を簡単に作成でき、しかも回転位置検出用ディスク板を薄板のフィルム状にも形成でき、低コスト化が可能になる。

請求項７の駆動機構の制御装置は、ステッピングモータを含む駆動機構を介して駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置において、ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板と、回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部と、基準位置検出部を検出可能な基準位置用検出手段と、基準位置用検出手段が回転位置検出用ディスクの基準位置を検出する場合のステッピングモータの基準となる第１の回転位置と、作動体が作動体の原点位置にある場合のステッピングモータの第１の回転位置とは異なる第２の回転位置との２つの回転位置の差に対応する補正量を記憶する補正量記憶手段と、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に回転させるとともに、駆動機構による作動体の作動開始に際して、補正量記憶手段の補正量を加味して作動体の第１作動位置に位置するようにステッピングモータを制御する制御手段とを設けたものである。

基準位置用検出手段が回転位置検出用ディスクの基準位置を検出する場合のステッピングモータの基準となる第１の回転位置と、作動体が作動体の原点位置にある場合のステッピングモータの第１の回転位置とは異なる第２の回転位置との２つの回転位置の差に対応する補正量が補正量記憶手段記憶されるので、制御手段は、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に回転させるとともに、駆動機構による作動体の作動開始に際して、補正量記憶手段の補正量を加味して作動体の第１作動位置に位置するようにステッピングモータを制御する。

請求項８の駆動機構の制御プログラムは、ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置のコンピュータに実行させる駆動機構の制御プログラムであって、ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部を介して基準位置用検出手段により検出されたステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量を記憶する補正量記憶ルーチンと、補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて前記ステッピングモータの基準位置と作動体のズレ量を補正するようにステッピングモータを補正制御する補正制御ルーチンとを含むものである。

駆動機構の制御プログラムは、ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置のコンピュータに実行させる駆動機構の制御プログラムであって、ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部を介して基準位置用検出手段により検出されたステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量を記憶する補正量記憶ルーチンと、補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて前記ステッピングモータの基準位置と作動体のズレ量を補正するようにステッピングモータを補正制御する補正制御ルーチンとを含むので、請求項１と同様に作用する。

請求項１の発明によれば、ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置において、回転位置検出用ディスク板と、基準位置検出部と、基準位置用検出手段と、補正量記憶手段と、補正制御手段とを設けたので、ステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置の補正量を補正量記憶手段に記憶し、その補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて、ステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量を補正できるため、作動体を原点位置に位置合わせする補正作業を格段に簡単化させることができる。

また、ステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置の補正量を補正量記憶手段に記憶できるため、制御装置の電源を切断しない限り、補正量を再設定する必要がなく、作動体の原点位置設定が容易になり、しかも作業性を大幅に改善できる。

請求項２の発明によれば、前記補正制御手段は、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に回転させた後、作動体が原点位置に位置するようにステッピングモータを補正制御するので、駆動機構による作動体の作動開始に際して、ステッピングモータの基準位置合わせ及び作動体の原点位置合わせが完了しているため、ステッピングモータの制御による作動体の作動開始を迅速に行え、作業性を改善することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項３の発明によれば、前記補正制御手段は、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に回転させるとともに、駆動機構による作動体の作動開始に際して、作動体が原点位置に位置するようにステッピングモータを補正制御するので、駆動機構による作動体の作動開始に際しては、未だ実行されていない作動体の原点位置合わせだけを実行するだけなので、作業性を改善することができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項４の発明によれば、前記ステッピングモータを回転させるように指令するための回転指令手段と、その回転指令手段による回転指令量に応じたステッピングモータの回転位置と、ステッピングモータの基準位置との差を補正量として算出する補正量算出手段とを設けたので、回転指令手段により回転指令量を指令するだけで、ステッピングモータの基準位置との差である補正量を算出することができ、補正量演算の簡単化が図れる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果を奏する。

請求項５の発明によれば、前記ステッピングモータは、加工布を押える布押えと縫針を下端に取付けた針棒と縫糸を挟持する糸調子皿の少なくとも１つを出力軸の回転によって駆動機構を駆動させる駆動源として縫製装置に設けられたので、布押えと針棒と糸調子皿の少なくとも１つの駆動機構の駆動源として、このステッピングモータの適用が可能になり、駆動機構の駆動制御の簡単化だけでなく、縫製装置の制御系の簡単化を図ることがで

請求項６の発明によれば、前記回転位置検出用ディスク板の外周部に基準位置検出部が形成され、基準位置検出部には円弧状且つ半径方向に所定幅を有する有壁部が形成されているので、基準位置検出部の有壁部以外の部分は、所謂、無壁部であり、その無壁部を、内周側に切欠き部として形成するのではなく、外周部に形成したため、回転位置検出用ディスク板の作成を簡単化することができ、しかも回転位置検出用ディスク板を薄板のフィルム状にも形成できるため、回転位置検出用ディスク板の軽量化及び低コスト化が可能になる。その他請求項１〜５の何れかと同様の効果を奏する。

請求項７の発明によれば、ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置において、回転位置検出用ディスク板と、基準位置検出部と、基準位置用検出手段と、補正量記憶手段と、制御手段とを設けたので、ステッピングモータの基準となる第１の回転位置と、作動体が作動体の原点位置にある場合のステッピングモータの第２の回転位置との２つの回転位置の差に対応する補正量が補正量記憶手段記憶され、駆動機構による作動体の作動開始前に、ステッピングモータを基準位置に位置合わせするとともに、駆動機構による作動体の作動開始に際して、補正量記憶手段の補正量を加味して作動体の第１作動位置に位置するようにステッピングモータを制御できるため、作動体を原点位置合わせすることなく第１作動位置に移動でき、補正作業を簡単化できる上、作業性を改善することができる。

請求項８の発明によれば、駆動機構の制御プログラムは、ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置のコンピュータに実行させる駆動機構の制御プログラムであって、ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部を介して基準位置用検出手段により検出されたステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量を記憶する補正量記憶ルーチンと、補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて前記ステッピングモータの基準位置と作動体のズレ量を補正するようにステッピングモータを補正制御する補正制御ルーチンとを含むので、これら補正量記憶ルーチンと補正制御ルーチンとを含む制御プログラムを制御装置のコンピュータで実行することで、請求項１と同様の効果を奏する。

電子制御式のジグザグミシンに設けた刺繍枠をＸ送りモータ及びＹ送りモータで駆動させるように構成され、これらのＸ送りモータ及びＹ送りモータの出力軸に回転位置検出用ディスクが夫々固定され、この回転位置検出用ディスクに形成された基準位置検出部と回転位置検出部を夫々専用の位置検出センサで検出できるようにした。

本実施例のジグザグミシンＭ（これが縫製装置に相当する）は、図１に示すように、ミシンベッド部１と、ミシンベッド部１の右端部から立設された脚柱部２と、脚柱部２の上端からミシンベッド部１に対向するように左方へ延びるアーム部３を有する。

ミシンベッド部１には、送り歯を上下動させる送り歯上下動機構（図示略）及び前後動させる送り歯前後動機構（図示略）、下糸ボビンを収容し縫針６と協働する糸輪捕捉器（例えば、水平釜）等が設けられている。脚柱部２の側面側には、オプション的に追加される多数の刺繍模様の模様データ（縫製データと模様表示データ）を記録したＲＯＭカード７を、内部のカード用コネクタ１３（図６参照）に接続する為のカード用スロット２ａが形成されている。

アーム部３には、下端に縫針６を装着した針棒５を上下動させる針棒駆動機構、針棒５を布送り方向と直交する方向に揺動させる針棒揺動機構（図示略）、天秤を針棒５の上下動に調時して上下動させる天秤駆動機構（図示略）等が設けられている。尚、送り歯上下動機構と針棒上下動機構とはミシンモータ１７で駆動され、針棒揺動機構は針棒揺動用ステッピングモータ１８で駆動され、送り歯前後動機構は送り歯前後駆動用ステッピングモータ１９で駆動される（図６参照）

アーム部３の頭部４には、縫製作業の起動と停止を指令する起動停止スイッチ１２が設けられている。アーム部３の前面には大型でカラーの液晶ディスプレイ（以下、単にカラーディスプレイという）１０が設けられ、このカラーディスプレイ１０には、実用模様や刺繍模様等の種々の縫目模様や各種の機能名、更には模様や種々のメッセージ等が表示される。このカラーディスプレイ１０の前面には、複数の刺繍模様や模様名や機能を示す機能名の表示位置の各々に対応させて、透明電極からなるタッチキー１１がマトリックス状に設けられている。

即ち、所望の刺繍模様の選択や機能の支持を、これら刺繍模様や機能名に対応するタッチキー１１を押圧操作することで実現することができる。ベッド部１の左端側部分には、通称フリーアームと称されるフリーベッド部が消せされ、このフリーベッド部に刺繍枠駆動機構２０が着脱可能に装着される。

刺繍枠駆動機構２０は、その本体ケース２０ａと、加工布を着脱自在に装着する刺繍枠２１（これが作動体に相当する）と、刺繍枠２１をＹ方向（前後方向）へ駆動するＹ方向駆動機構を内蔵したＹ方向駆動部２２と、このＹ方向駆動部２２をＸ方向（左右方向）へ駆動するＸ方向駆動機構であって本体ケース２０ａ内に収容されたＸ方向駆動機構とを備え、Ｘ方向駆動機構にＸ送りモータ２３が連結され、Ｙ方向駆動機構にＹ送りモータ２４（図６参照）が連結されている。

それ故、Ｘ送りモータ２３はＸ方向駆動機構に含まれ、Ｙ送りモータ２４はＹ方向駆動機構に含まれている。尚、Ｘ送り及びＹ送りモータ２３，２４は、夫々図示しないタイミングベルトを循環するように構成されている。

刺繍枠駆動機構２０がフリーベッド部に装着されると、Ｘ送り及びＹ送りモータ２３，２４がコネクタ１４を介してジグザグミシンＭの制御装置４５に電気的に接続され、制御装置４５によりＸ送り及びＹ送りモータ２３，２４が駆動制御され、加工布がセットされた刺繍枠２１をＸ方向とＹ方向とに独立に移動駆動しつつ刺繍縫製できるようになっている。但し、刺繍枠駆動機構２０が装着されていないときには、直線模様やジクザグ模様等の実用模様を縫製可能であり、刺繍枠駆動機構２０を装着したときに、刺繍模様の縫製が可能になる。

次に、刺繍枠２１を駆動するＸ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の駆動軸に夫々固定された回転位置検出用ディスク板３０と、この回転位置検出用ディスク板３０に形成された回転位置検出部及び基準位置検出部、これら回転位置検出部及び基準位置検出部を検出可能な検出センサについて説明する。

但し、Ｘ送りモータ２３に設けられた回転位置検出用ディスク板３０及び検出センサと、Ｙ送りモータ２４に設けられた回転位置検出用ディスク板３０及び検出センサとは同様に構成されたものであるため、Ｘ送りモータ２３に設けられた回転位置検出用ディスク板３０及び検出センサについて、図２〜図３に基づいて説明する。

Ｘ送りモータ２３の出力軸２３ａの一端部には、回転位置検出用ディスク板３０が軸方向と直交状に固定部材３１で固定されるとともに、その出力軸２３ａの他端部には、Ｘ方向駆動機構に連結するためのセクタギヤ４２が固定されている。即ち、Ｘ送りモータ２３は、刺繍枠２１をＸ方向に駆動させるＸ方向駆動機構の駆動源として設けられている。

但し、Ｘ送りモータ２３の１回転以内で、Ｘ方向駆動機構を介して刺繍枠２１を最大移動距離分移動可能である。回転位置検出用ディスク板３０には、図４に示すように、中心部側（半径方向内側）に、半径方向に所定幅を有する環状の回転位置検出部３０ａが設けられるとともに、その外側（半径方向外側）に、半径方向に所定幅を有する環状の基準位置検出部３０ｃが設けられている。内側の回転位置検出部３０ａには、所定の分解能として、例えば、４００個のスリット３０ｂが所定間隔毎に放射状に形成されている。

また、外側の基準位置検出部３０ｃには、３６０°のうちの１８０°にだけ、半径方向に所定幅を有する円弧状の検出壁部３０ｄ（これが有壁部に相当する）が突出状に形成され、その他の部分は無壁状態になっている。そこで、回転位置検出用ディスク板３０に接近させて略Ｃ字状の取付け基板３２が配置され、スペーサ３３等を介して固定ボルト３４によりＸ送りモータ２３に支持されている。また、これら回転位置検出用ディスク板３０や取付け基板３２等は、カバー部材３５により保護されている。

その取付け基板３２には、内側の回転位置検出部３０ａに対応するように、第１及び第２回転位置Ｘ検出センサ３６，３７を組込んだ回転位置検出器３８（これが回転位置用検出手段に相当する）が固着されるとともに、外側の基準位置検出部３０ｃに対応するように、基準位置Ｘ検出センサ３９を組込んだ基準位置検出器４０（これが基準位置用検出手段に相当する）が固着されている。ここで、第１及び第２回転位置Ｘ検出センサ３６，３７及び基準位置Ｘ検出センサ３９は、夫々フォトエンコーダにより構成された同様の検出用センサである。

ところで、回転位置検出器３８に組込まれた第１回転位置Ｘ検出センサ３６と第２回転位置Ｘ検出センサ３７とは、周方向に所定位相角だけズラせて配置されているため、図５に示すように、第１回転位置Ｘ検出センサ３６から回転位置Ａ検出信号（所謂、Ａ相信号）が出力されるとともに、第２回転位置Ｘ検出センサ３７から回転位置Ｂ検出信号（所謂、Ｂ相信号）が出力される。これら回転位置Ａ検出信号と回転位置Ｂ検出信号とは、相互に所定位相角（例えば、約９０°）だけズレた検出信号である。

それ故、これら回転位置Ａ検出信号と回転位置Ｂ検出信号の位相ズレ方向に基づいて、回転位置検出用ディスク板３０の回転方向、つまりＸ送りモータ２３の回転方向を検出可能になっている。基準位置検出器４０に組込まれた基準位置Ｘ検出センサ３９から出力される基準位置検出信号（所謂、Ｚ相信号）は、図５に示すように、１８０°に亙る湾曲帯状の検出壁部３０ｄに対応する場合に「Ｌ」レベルの基準位置検出信号が出力され、検出壁部３０ｄに対応しない場合に「Ｈ」レベルの基準位置検出信号が出力される。

ここで、Ｘ送りモータ２３の基準位置（これが第１の回転位置に相当する）は、図５に示すように、基準位置Ｘ検出センサ３９から出力される基準位置検出信号が「Ｈ」レベルのときに、Ｘ送りモータ２３を正回転させて、基準位置検出信号が「Ｌ」レベルに切換わる位置に設定されている。

この場合、Ｘ送りモータ２３の基準位置は、回転位置検出用ディスク板３０の１８０°の回転位置、つまり刺繍枠２１のＸ方向移動範囲の中央位置に設定されている（図５参照）。更に、取付け基板３２には、これら第１及び第２回転位置Ｘ検出センサ３６，３７と基準位置Ｘ検出センサ３９からの検出信号を信号線を介して制御装置Ｃに供給する差込みコネクタ４１が接続されている。

次に、電子制御ミシンＭの制御系について説明する。
図６に示すように、制御装置４５は、入力インターフェース４６と、ＣＰＵ４７とＲＯＭ４８及びＲＡＭ４９と電気的に書換え可能な不揮発性のフラッシュメモリ５０とを含むコンピュータと、出力インターフェース５１と、これらを接続するデータバス等のバス５２とを有する。

入力インターフェース４６には、起動停止スイッチ１２と、タッチキー１１と、ミシン支軸の複数の回転位相を検出するタイミング信号発生器１６と、Ｘ送りモータ２３に関する第１及び第２回転位置Ｘ検出センサ３６，３７及び基準位置Ｘ検出センサ３９と、Ｙ送りモータ２４に関する第１及び第２回転位置Ｙ検出センサ５３，５４と、基準位置Ｙ検出センサ５６等が接続されている。

出力インターフェース５１には、これらモータ１７〜１９と、カラーディスプレイ（ＬＣＤ）１０の為のディスプレイコントローラ（ＬＣＤＣ）５７と、刺繍枠駆動機構２０のＸ送りモータ２３とＹ送りモータ２４がコネクタ１４を介して接続されている。また、ＲＯＭカード７のＲＯＭ８はコネクタ１３を介してバス５２に接続されている。

ＲＯＭ４８には、図７に示すように、システム制御プログラム以外に、実用模様や刺繍模様を選択する模様選択制御や各種の表示制御を含む縫製制御プログラム、に加えて、本願特有の送り原点設定制御プログラム等が予め格納されている。その送り原点設定制御プログラムには、補正量記憶ルーチン（これが補正量記憶手段に相当する）、補正量に基づいて原点位置を補正する補正制御ルーチン（これが補正制御手段に相当する）等が含まれている。

ＲＯＭカード７のＲＯＭ８には、ＲＯＭ４８と同様に、比較的使用頻度の低い多数の刺繍模様の縫製データが格納されている。ＲＡＭ４９には、選択された縫製に供する模様番号の番号データを記憶する模様番号メモリ４９ａと、後述する送り原点位置補正制御の実行により、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の基準位置に対する刺繍枠２１の原点位置のズレ量として入力された送り原点補正量を夫々記憶する補正量メモリ４９ｂ（これが、第１の回転位置と第２の回転位置との２つの回転位置の差に対応する補正量を記憶する補正量記憶手段に相当する）等が設けられている。

次に、制御装置４５で実行される送り原点位置補正制御について、図８のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）は各ステップである。
電源の投入によりこの制御が開始されると、先ず、Ｘ送りモータ２３に関するＸ基準位置設定処理（図９参照）が実行される（Ｓ11）。

この制御が開始されると、先ず、基準位置Ｘ検出センサ３９からの基準位置信号が読込まれる（Ｓ21）。この基準位置信号が「Ｈ」レベルのとき、即ち、基準位置Ｘ検出センサ３９が円弧状の検出壁部３０ｄ以外の部位に対応している場合には（Ｓ22:Yes) 、Ｘ送りモータ２３が１パルスだけ正回転方向に駆動され（Ｓ23）、「Ｈ」レベルの場合には（Ｓ24:No)、Ｓ23〜Ｓ24が繰り返して実行される。

その結果、基準位置Ｘ検出センサ３９が検出壁部３０ｄのエッジに対応して、基準位置信号が「Ｌ」レベルになったとき（Ｓ24:Yes) 、Ｘ送りモータ２３の基準位置が設定されるため、この制御を終了して送り原点位置補正制御のＳ12にリターンする。一方、基準位置信号が「Ｌ」レベルのとき、即ち、基準位置Ｘ検出センサ３９が円弧状の検出壁部３０ｄに対応している場合には（Ｓ22:No)、Ｘ送りモータ２３が１パルスだけ逆回転方向に駆動され（Ｓ25）、「Ｌ」レベルの場合には（Ｓ26:No)、Ｓ25〜Ｓ26が繰り返して実行される。

その結果、基準位置信号が「Ｈ」レベルになった場合には（Ｓ26:Yes) 、Ｘ送りモータ２３は、更に、数パルス分逆回転方向に継続して駆動される（Ｓ27）。その後、前述したように、Ｓ23〜Ｓ24が繰り返して実行され、基準位置Ｘ検出センサ３９が検出壁部３０ｄのエッジに対応して、基準位置信号が「Ｌ」レベルになって、Ｘ送りモータ２３の基準位置が設定されたとき（Ｓ24:Yes) 、この制御を終了し、送り原点位置補正制御のＳ12にリターンする。

次に、送り原点位置補正制御において、Ｙ送りモータ２４に関するＹ基準位置設定処理が実行される（Ｓ12）。但し、このＹ基準位置設定処理は、図９で説明したＸ基準位置定制御と同様であるため、その説明を省略する。次に、カラーディスプレイ１０には、図１１に示すように、その右下の表示部に、「補正」キーと「終了」キーとが常に表示されているため、Ｘ送りモータ２３の基準位置と刺繍枠２１の原点位置とにズレが生じている場合であって、そのズレ量を設定して補正するために、「補正」キーが操作された場合には（Ｓ13:Yes) 、送り補正量設定画面がカラーディスプレイ１０に表示される（Ｓ14）。

例えば、図１１に示すように、〔送り補正量設定〕を表題として、項目名「Ｘ送り補正量」及び「Ｙ送り補正量」と、そのズレ量を２桁のステップ数（Ｘ送り及びＹ送りモータ２３，２４の駆動ステップ数）で設定するために、ブロックカーソルＢＫと、テンキー及び矢印キーが表示される。そこで、例えば、Ｘ送りモータ２３の「５ステップ」がズレ量に相当する場合、作業者は設定量として、２桁の数値「０５」を設定する。

このように、Ｘ方向送りとＹ方向送りに関する補正量が夫々設定された場合（Ｓ15）、前回までの送り補正量と今回設定された送り補正量（Ｘ送り補正量とＹ送り補正量）の加算結果が演算され（Ｓ16）、前回の送り補正量に対して、今回設定された送り補正量の変更量だけＸ送りモータ２３又はＹ送りモータ２４が駆動される（Ｓ17）。即ち、前回のＸ送り補正量が「００」であり、今回において回転指令量として設定されたＸ送り補正量が「０５」の場合、Ｘ送りモータ２３は５パルスだけ「＋Ｘ方向」に駆動される。

ここで、Ｓ15がステッピングモータを回転させるように指令する回転指令手段に相当する。また、Ｓ16が回転指令手段による回転指令量に応じたステッピングモータの回転位置と、基準位置との差を補正量として演算する補正量演算手段に相当する。

ところで、刺繍枠２１のＸ方向原点位置及びＹ方向原点位置の補正作業を繰り返す場合には、Ｓ13〜Ｓ17が繰り返して実行される。そして、刺繍枠２１のＸ方向原点位置及びＹ方向原点位置が、刺繍枠２１について予め設定されている所定の縫製開始位置とが一致し、「終了」キーが操作された場合には（Ｓ13:Yes) 、送り補正量（Ｘ送り補正量とＹ送り補正量）が補正量メモリ４９ｂに記憶され（Ｓ18）、この制御を終了する。

ここで、回転指令量として指令された補正量に対応してＸ送りモータ２３又はＹ送りモータ２４がＳ17において駆動された回転位置が、Ｘ送りモータ２３又はＹ送りモータ２４の基準位置（第１の回転位置）とは異なる第２の回転位置に相当し、補正量メモリ４９ｂには、第１の回転位置と第２の回転位置との２つの回転位置の差に対応する補正量が記憶される。

次に、刺繍枠２１の補正制御と、模様選択された模様を縫製する縫製制御について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。

例えば、電源が投入されたときのパワーオン・リセットによりこの制御が開始されると、縫製処理制御に先立って、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の各々に関するＸ，Ｙ基準位置設定制御が夫々実行される（Ｓ31）。これらＸ，Ｙ基準位置設定制御は、Ｘ基準位置設定制御（図９参照）及びＹ基準位置設定制御（図示略）に基づいて実行されるため、その説明を省略する。

次に、補正量メモリ４９ｂにＸ送り補正量が記憶されている場合には（Ｓ32:Yes) 、補正量メモリ４９ｂに記憶されているＸ送り補正量に基づいて、Ｘ送りモータ２３が更に駆動される（Ｓ33）。次に、補正量メモリ４９ｂにＹ送り補正量が記憶されている場合には（Ｓ34:Yes) 、補正量メモリ４９ｂに記憶されているＹ送り補正量に基づいて、Ｙ送りモータ２４が更に駆動される（Ｓ35）。

即ち、このように、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の各々は、夫々の基準位置に回転した後、補正量メモリ４９ｂに記憶されている送り補正量に基づいて、刺繍枠２１が、Ｘ送りモータ２３の基準位置と、Ｙ送りモータ２４の基準位置に対して位置補正した正規のＸ方向原点位置且つＹ方向原点位置に移動する。

その後、縫製開始キー操作等により縫製処理が開始された場合（Ｓ36:Yes) 、縫製処理が実行される（Ｓ37）。この縫製処理においては、刺繍枠２１をＸ方向又はＹ方向に移動させる毎に、送りデータと、第１及び第２回転位置Ｘ検出センサ３６，３７から受けた検出信号に基づく実際の検出移動量とに基づいて、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の脱調の有無が精度よく検出される。脱調を検出した場合には、アラーム処理したり、縫製処理を停止する等して、作業者に報知される。

このように、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の出力軸に、回転位置検出部３０ａと基準位置検出部３０ｃとを有する回転位置検出用ディスク板３０と、第１及び第２回転位置Ｘ検出センサ３６，３７及び基準位置Ｘ検出センサ３９と、第１及び第２回転位置Ｙ検出センサ５３，５４及び基準位置Ｙ検出センサ５６と、補正量メモリ４９ｂと、補正制御プログラム（ルーチン）等を設けたので、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置に対する刺繍枠２１の原点位置の補正量を補正量メモリ４９ｂに記憶し、その補正量メモリ４９ｂに記憶されている送り補正量（Ｘ送り補正量とＹ送り補正量）に応じて、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置に対する刺繍枠２１の原点位置のズレ量を補正できるため、刺繍枠２１を原点位置に位置合わせする補正作業を格段に簡単化させることができる。

また、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置に対する刺繍枠２１の原点位置の補正量を補正量メモリ４９ｂに記憶できるため、制御装置４５の電源を切断しない限り、補正量を再設定する必要がなく、刺繍枠２１の原点位置設定が容易になり、しかも作業性を大幅に改善できる。

更に、Ｘ方向駆動機構による刺繍枠２１の作動開始前に、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を基準位置に夫々回転させた後、刺繍枠２１が原点位置に位置するようにＸ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を補正制御するので、Ｘ方向駆動機構及びＹ方向駆動機構による刺繍枠２１の作動開始に際して、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置合わせ及び刺繍枠２１の原点位置合わせが完了しているため、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の制御による刺繍枠２１の作動開始を迅速に行え、作業性を改善することができる。

送り原点位置補正制御において、カラーディスプレイ１０に表示された送り補正量設定画面を介して、テンキーにより入力設定したステップ数に基づいて、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置との差を補正量として加算結果演算（Ｓ16）するようにしたので、送り補正量設定画面を介して駆動ステップ数で回転量を指令するだけで、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置との差である補正量を容易に算出することができ、補正量演算の簡単化が図れる。

また、回転位置検出用ディスク板３０の外周部に基準位置検出部３０ｃが形成され、基準位置検出部３０ｃには円弧状且つ半径方向に所定幅を有する検出壁部３０ｄが形成されているので、基準位置検出部３０ｃの検出壁部３０ｄ以外の部分は、所謂、無壁状態であり、その無壁状態を、内周側に切欠き部として形成するのではなく、外周部に形成したため、回転位置検出用ディスク板３０の作成を簡単化することができ、しかも回転位置検出用ディスク板３０を薄板のフィルム状にも形成できるため、回転位置検出用ディスク板３０の軽量化及び低コスト化が可能になる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変更形態について説明する。
１〕図１０に示す補正制御及び縫製処理制御を、図１２に示すように部分的に変更し、縫製処理の開始前に、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を基準位置に回転させておき、縫製処理の開始に際して、刺繍枠２１が原点位置に位置するように、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を補正制御するようにしてもよい。

即ち、Ｓ31と同様に、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の各々に関するＸ，Ｙ基準位置設定制御が実行され（Ｓ41）、縫製処理が開始された場合（Ｓ42:Yes) 、Ｓ32〜Ｓ35と同様にＳ43〜Ｓ46によるＸ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の補正制御により、刺繍枠２１が原点位置に位置し、その後、縫製処理が実行される（Ｓ47）。この場合にも、Ｘ方向駆動機構及びＹ方向駆動機構による刺繍枠２１の作動開始に際しては、未だ実行されていない刺繍枠２１の原点位置合わせだけを実行するだけなので、作業性を改善することができる。

２〕図１０に示す補正制御及び縫製処理制御を、図１３に示すように部分的に変更し、縫製処理の開始前に、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を基準位置に回転させておき、縫製処理の開始に際して、補正量メモリ４９ｂの補正量を加味して、刺繍枠２１の第１針落ち位置に位置するように、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を補正制御するようにしてもよい。

即ち、Ｓ31と同様に、Ｘ送りモータ２３とＹ送りモータ２４の各々に関するＸ，Ｙ基準位置設定制御が実行され（Ｓ51）、縫製処理が開始された場合（Ｓ52:Yes) 、図１４に示すように、縫製処理が実行される（Ｓ53）。その縫製処理の開始直後に、補正量メモリ４９ｂにＸ送り補正量が記憶されている場合には（Ｓ55:Yes) 、そのＸ送り補正量に１針目のＸ送りデータを加算した補正１針データに基づいて、Ｘ送りモータ２３が駆動される（Ｓ56）。

次に、補正量メモリ４９ｂにＹ送り補正量が記憶されている場合には（Ｓ57:Yes) 、そのＹ送り補正量に１針目のＹ送りデータを加算した補正１針データに基づいて、Ｙ送りモータ２４が駆動される（Ｓ58）。その後、２針目以降の残りの縫目データに基づいて、縫製処理が実行される（Ｓ59）。ここで、図１３のＳ51と図１４のＳ55〜Ｓ58等が制御手段に相当する。

この場合には、Ｘ駆動機構及びＹ駆動機構による刺繍枠２１の作動開始に際して、補正量メモリ４９ｂの補正量を加味して、刺繍枠２１の第１針落ち位置に位置するようにＸ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を制御できるため、刺繍枠２１を原点位置合わせすることなく第１針落ち位置に移動でき、補正作業を簡単化できる上、作業性を改善することができる。

３〕図１５に示すように、回転位置検出用ディスク板３０Ａの半径方向外側に設ける環状の基準位置検出部３０ｃは、円弧状且つ半径方向に所定幅を有するのスリット形成部３０ｅとスリット非形成部３０ｆとを有し、環状の回転位置検出部３０ａと円弧状のスリット形成部３０ｅには、同じスリット幅を有する複数のスリットが等間隔で出力軸２３ａの軸心を中心として放射状に形成されている。

そこで、これら回転位置検出部３０ａを検出可能な第１及び第２回転位置Ｘ検出センサと、基準位置Ｘ検出部３０ｃのスリット形成部３０ｅを検出可能な基準位置Ｘ検出センサとは、同一の分解能を有する検出用センサで構成されている。このように、環状の回転位置検出部３０ａと円弧状のスリット形成部３０ｅとに同じ分解能で形成された複数のスリット３０ｂを、同一の分解能を有する検出用センサを共通に使用することができるため、これら第１及び第２回転位置Ｘ検出センサと基準位置Ｘ検出センサの取付け作業の単純化を図ることができるとともに、これら検出用センサの部品管理についても簡単化することができる。

この場合には、電源投入時におけるＸ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置設定においては、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４を、少なくとも、スリット３０ｂ幅寸法にスリット３０ｂ間寸法を加算したスリットピッチだけ駆動することにより、基準位置検出信号が一定の「Ｈ」レベルの場合には、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の正回転により、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置を設定するようにしてもよい。

一方、基準位置検出信号として、「Ｌ」レベルと「Ｈ」レベルと交互に出力される場合には、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の逆回転及び正回転により、Ｘ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の基準位置を設定するようにしてもよい。

図８に示す送り原点位置補正制御のＳ15において、ジグザグミシンＭにオプション的に接続されたジョイスティックを用いて指示されたＸ方向とＹ方向の指令量に基づいて、送り補正量を設定するようにしてもよい。この場合、ジョイスティックが回転指令手段に相当する。

４〕上述した刺繍のためのＸ送りモータ２３及びＹ送りモータ２４の他に、図１６に示すように、本件出願人による特開平８−８４８７８号公報に記載の加工布を押える布押え１００を水平方向へ移動させるために、１回転以内の往復回転をするステッピングモータ１０１の出力軸１０１ａに本願の回転位置検出用ディスク板１０２を固定し、その周辺に、回転位置検出用ディスク板１０２に形成された回転位置検出部３０ａや基準位置検出部３０ｃのための検出器を設けてもよい。

更に、ステッピングモータ２０１と、そのステッピングモータ２０１の出力軸２０２に固定されたピニオン２０３及び回転位置検出用ディスク板２０４と、その回転位置検出用ディスク板２０４の回転位相を検出する検出器２０５と、ピニオン２０３によって上下動されるラック２０６とを設け、ピニオン２０３がラック２０６を下降させ、レバー２０７の一端を圧縮コイルバネ２０８に抗して押し下げると、レバー２０７の他端によって布押え１００が上昇するように構成してもよい。尚、ステッピングモータの駆動伝達機構は、ラック及びピニオン、タイミングベルト、カム等に限らず、リンクでもよい。また、ステッピングモータは複数回に亙って回転してもよい。

その他、縫糸を挟持する糸調子皿を所定方向に移動させるために１回転以内の往復回転をするステッピングモータの出力軸に本願の回転位置検出用ディスク板３０を固定してもよい。また、図１６のステッピングモータ１０１の左側の出力軸１０１ａに、回転位置検出用ディスク１０４やそのための検出器を設けてもよい。

５〕前記実施形態に関し、既存の技術や当業者に自明の技術に基いて種々の変更を加えることもあり得る。更に、上述のジグザグミシンや図１６のミシン以外の各種の駆動機構の制御装置に、本発明を適用し得ることは勿論である。

本発明の実施形態に係るジグザグミシンの斜視図である。 Ｘ送りモータ及びＹ送りモータの正面図である。 図２のＣ−Ｃ線縦断側面図である。 回転位置検出用ディスク板の正面図である。 回転位置検出用ディスク板の回転角に応じた各検出センサからの検出信号を示すタイムチャートである。 ジグザグミシンの制御系のブロック図である。 ＲＯＭに有する各種の制御プログラムを示す図表である。 送り原点位置補正制御のフローチャートである。 Ｘ基準位置設定制御のフローチャートである。 補正制御及び縫製処理制御のフローチャートである。 ディスプレイに表示された送り補正量設定画面の表示例を示す図である。 変更形態に係る図１０相当図である。 変更形態に係る図１０相当図である。 縫製処理制御の概略フローチャートである。 変更形態に係る図４相当図である。 変更形態に係る布押え駆動用のステッピングモータに適応したミシンの要部切欠き側面図である。

符号の説明

Ｍ ジグザグミシン
２１ 刺繍枠
２３ Ｘ送りモータ
２４ Ｙ送りモータ
３０ 回転位置検出用ディスク板
３０ｃ 基準位置検出部
３０ｄ 検出壁部
３９ 基準位置Ｘ検出センサ
４５ 制御装置
４７ ＣＰＵ
４８ ＲＯＭ
４９ ＲＡＭ
４９ｂ 補正量メモリ
５６ 基準位置Ｙ検出センサ

Claims (8)

1. ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置において、
   前記ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板と、
   前記回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部と、
   前記基準位置検出部を検出可能な基準位置用検出手段と、
   前記基準位置用検出手段により基準位置検出部を介して検出された前記ステッピングモータの基準位置に対する前記作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量を記憶する補正量記憶手段と、
   前記補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて、前記ステッピングモータの基準位置に対する前記作動体の原点位置のズレ量を補正するように前記ステッピングモータを補正制御する補正制御手段と、
   を設けたことを特徴とする駆動機構の制御装置。
2. 前記補正制御手段は、前記駆動機構による作動体の作動開始前に、前記ステッピングモータを基準位置に回転させた後、前記作動体が原点位置に位置するようにステッピングモータを補正制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動機構の制御装置。
3. 前記補正制御手段は、前記駆動機構による作動体の作動開始前に、前記ステッピングモータを基準位置に回転させるとともに、前記駆動機構による作動体の作動開始に際して、前記作動体が原点位置に位置するようにステッピングモータを補正制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動機構の制御装置。
4. 前記ステッピングモータを回転させるように指令するための回転指令手段と、その回転指令手段による回転指令量に応じた前記ステッピングモータの回転位置と、前記ステッピングモータの基準位置との差を補正量として算出する補正量算出手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の駆動機構の制御装置。
5. 前記ステッピングモータは、加工布を押える布押えと縫針を下端に取付けた針棒と縫糸を挟持する糸調子皿の少なくとも１つを前記出力軸の回転によって駆動機構を駆動させる駆動源として縫製装置に設けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の駆動機構の制御装置。
6. 前記回転位置検出用ディスク板の外周部に前記基準位置検出部が形成され、前記基準位置検出部には半径方向に所定幅を有する円弧状の有壁部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の駆動機構の制御装置。
7. ステッピングモータを含む駆動機構を介して駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置において、
   前記ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板と、
   前記回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部と、
   前記基準位置検出部を検出可能な基準位置用検出手段と、
   前記基準位置用検出手段が前記回転位置検出用ディスクの基準位置を検出する場合の前記ステッピングモータの基準となる第１の回転位置と、前記作動体が作動体の原点位置にある場合の前記ステッピングモータの前記第１の回転位置とは異なる第２の回転位置との２つの回転位置の差に対応する補正量を記憶する補正量記憶手段と、
   前記駆動機構による作動体の作動開始前に、前記ステッピングモータを基準位置に回転させるとともに、前記駆動機構による作動体の作動開始に際して、前記補正量記憶手段の補正量を加味して前記作動体の第１作動位置に位置するようにステッピングモータを制御する制御手段と、
   を設けたことを特徴とする駆動機構の制御装置。
8. ステッピングモータを含む駆動機構で駆動される作動体を作動範囲の原点位置に設定する駆動機構の制御装置のコンピュータに実行させる駆動機構の制御プログラムであって、 前記ステッピングモータの出力軸に固定された回転位置検出用ディスク板に形成された基準位置検出部を介して基準位置用検出手段により検出された前記ステッピングモータの基準位置に対する作動体の原点位置のズレ量として入力された補正量を記憶する補正量記憶ルーチンと、
   前記補正量記憶手段に記憶されている補正量に応じて前記ステッピングモータの基準位置と前記作動体のズレ量を補正するように前記ステッピングモータを補正制御する補正制御ルーチンと、
   を含むことを特徴とする駆動機構の制御プログラム。