專利名稱：步進電機的驅(qū)動控制裝置及縫紉機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在使用步進電機驅(qū)動控制被驅(qū)動系統(tǒng)時能消除被驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生的滯后狀態(tài)的步進電機的驅(qū)動控制裝置及縫紉機。
(2)背景技術(shù)以往，在驅(qū)動各種被驅(qū)動系統(tǒng)時，大多是采用能進行開環(huán)式驅(qū)動控制的步進電機(脈沖電機)。例如，在電子縫紉機中，擺動針桿的針擺機構(gòu)、通過送布牙及布保持體進行加工布送布的送布驅(qū)動機構(gòu)等中使用的是小型且控制簡單的步進電機。
通過移動送布牙及布保持框來進行送布動作時，若步進電機的負載大，負載就會影響到控制裝置賦予步進電機的驅(qū)動脈沖(指令脈沖)數(shù)和與步進電機的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的編碼信號的脈沖數(shù)之差。這樣就不能正確地使送布牙及布保持框移動，存在發(fā)生花樣變形的問題。為此，出現(xiàn)一種如下的步進電機的控制技術(shù)通過將步進電機的輸出始終設(shè)定成最大轉(zhuǎn)矩而確保按照指令的移動量，從而防止發(fā)生花樣變形。
例如，日本公開特許公報2004-321771號(現(xiàn)有技術(shù)文獻1)中記載的縫紉機，分別設(shè)定步進電機在加速時、減速初期等各驅(qū)動區(qū)間中的最佳偏差。具有第1計數(shù)器和第2計數(shù)器，分別對賦予步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)即第1脈沖數(shù)和與步進電機的旋轉(zhuǎn)量對應(yīng)的編碼信號的脈沖數(shù)即第2脈沖數(shù)進行計數(shù)，在驅(qū)動控制中的任意時刻對第1脈沖數(shù)和第2脈沖數(shù)的實際偏差進行運算。根據(jù)已設(shè)定的偏差與實際的偏差來調(diào)節(jié)下一個驅(qū)動脈沖的輸出時間。通過采用使用了編碼信號的反饋控制，可使步進電機在驅(qū)動刺繡框時發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩。
日本公開特許公報平成6年第126049(現(xiàn)有技術(shù)文獻2)中記載的電子循環(huán)縫紉機，設(shè)置有X軸及Y軸的原點傳感器以及原點檢索控制裝置等。電子循環(huán)縫紉機的工作臺在相互正交的X軸方向和Y軸方向上可移動。原點檢索控制裝置被控制成在從X軸及Y軸的原點傳感器輸入傳感信號的時刻結(jié)束工作臺的原點復(fù)位。
在現(xiàn)有技術(shù)文獻1中記載的步進電機控制程序中，使用步進電機來驅(qū)動刺繡框。如現(xiàn)有技術(shù)文獻2所示，電源接通時和縫制開始時刺繡框必須原點復(fù)位。在進行刺繡框原點復(fù)位前將第1、第2計數(shù)器的計數(shù)值清除，原點復(fù)位動作后再次將第1、第2計數(shù)器的計數(shù)值清除。
在執(zhí)行刺繡框的原點復(fù)位動作時，在安裝有用于發(fā)生編碼信號的編碼磁盤的步進電機的驅(qū)動軸上，施加伴隨驅(qū)動的負載(轉(zhuǎn)矩)。隨著驅(qū)動刺繡框驅(qū)動系統(tǒng)所需的轉(zhuǎn)矩接近步進電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在原點復(fù)位動作結(jié)束時，步進電機的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)位置相對于與來自控制裝置的驅(qū)動脈沖對應(yīng)的正規(guī)停止位置成為偏離狀態(tài)(所謂的滯后狀態(tài))。
在滯后狀態(tài)下，大多是第2計數(shù)器的計數(shù)值比第1計數(shù)器的計數(shù)值小，兩者不一致。在這種滯后狀態(tài)下，若再次清除該第1、第2計數(shù)器的計數(shù)值，則在隨后執(zhí)行的縫制處理中，即使如上所述調(diào)節(jié)驅(qū)動脈沖的輸出時間，步進電機也不可能發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩。存在不能可靠地防止花樣變形的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種在由步進電機驅(qū)動控制被驅(qū)動系統(tǒng)時、能消除被驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生的滯后狀態(tài)并能以最大轉(zhuǎn)矩驅(qū)動被驅(qū)動系統(tǒng)的步進電機的驅(qū)動控制裝置及縫紉機。
本發(fā)明的步進電機的驅(qū)動控制裝置，根據(jù)編碼器輸出的編碼信號來反饋控制所述步進電機，其特征在于，設(shè)置有指令數(shù)計數(shù)器，通過對賦予所述步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得指令數(shù)計數(shù)值；信號計數(shù)器，通過對所述編碼信號的脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得信號計數(shù)值；滯后消除控制部，在結(jié)束由所述步進電機的驅(qū)動來進行的被驅(qū)動系統(tǒng)的規(guī)定動作時，當發(fā)生了所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))不一致的滯后狀態(tài)的場合，通過由所述步進電機在特定的動作形態(tài)下驅(qū)動所述被驅(qū)動系統(tǒng)，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)的滯后狀態(tài)。
采用上述構(gòu)成，在結(jié)束被驅(qū)動系統(tǒng)的規(guī)定動作之時，當被驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生了滯后狀態(tài)的場合，滯后消除控制部由步進電機在特定的動作形態(tài)下驅(qū)動被驅(qū)動系統(tǒng)。通過該驅(qū)動使指令數(shù)計數(shù)值與信號計數(shù)值×C一致，消除滯后狀態(tài)。結(jié)果是在隨后的驅(qū)動處理中，能使步進電機發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動被驅(qū)動系統(tǒng)。
當發(fā)生了所述滯后狀態(tài)的場合，最好是使所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動對象朝與所述規(guī)定動作的動作方向相反的方向移動。并且，最好是在朝所述相反方向移動后再朝與所述規(guī)定動作的動作方向相同的方向移動。通過反復(fù)進行朝所述相反方向的移動和與其連續(xù)的朝所述相同方向的移動，一直到所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))一致為止，能更加可靠地消除滯后狀態(tài)。
本發(fā)明可適用于具有根據(jù)編碼器輸出的編碼信號來反饋控制步進電機的驅(qū)動控制裝置的縫紉機。
采用這種構(gòu)成，在上述縫紉機所具有的被驅(qū)動系統(tǒng)(例如加工布送布機構(gòu))的規(guī)定動作結(jié)束時能消除被驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生的滯后狀態(tài)，在隨后的縫制處理中能提高被驅(qū)動系統(tǒng)的移動量的精度(例如加工布的送布量的精度)。
(4)


圖1為本發(fā)明一實施例的花式打結(jié)縫紉機的立體圖。
圖2為表示送布裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖3為表示花式打結(jié)縫紉機的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖4為原點復(fù)位控制的流程圖。
圖5為滯后消除控制的流程圖。
(5)具體實施方式
為了更詳細地說明本發(fā)明，參照附圖進行說明。圖1～圖5表示將本發(fā)明適用于花式打結(jié)縫紉機的一實施例。
如圖1所示，花式打結(jié)縫紉機1具有機座部2、從機座部2的后端部立設(shè)的柱部3、以及從該柱部3的上端部與機座部2相向地向前方延伸的機臂部4。
在柱部3和機臂部4內(nèi)，設(shè)置有縫紉機電機5和通過主軸將該縫紉機電機5的驅(qū)動力傳遞給針桿6的驅(qū)動力傳遞機構(gòu)(未圖示)。在機臂部4的前端部即機頭部7的內(nèi)部設(shè)置有使針桿6上下運動的針桿上下運動機構(gòu)(未圖示)。通過驅(qū)動縫紉機電機5，則縫針通過針桿6進行上下運動。這些技術(shù)是公知的技術(shù)，故省略詳細的說明。
在機座部2內(nèi)設(shè)置有布保持機構(gòu)8；使該布保持機構(gòu)8在X方向(花式打結(jié)縫紉機1的左右方向)和Y方向(花式打結(jié)縫紉機1的前后方向)上移動的送布裝置9(參照圖2)；與縫針的上下運動同步地形成花樣線跡的旋梭(未圖示)；通過主軸將縫紉機電機5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞給旋梭的下軸10(參照圖2)；以及縫制結(jié)束時將面線和底線同時切斷的切線機構(gòu)(未圖示)。
布保持機構(gòu)8是由俯看呈矩形框架狀的布保持框11和該布保持框11下側(cè)的布支承板12來夾持加工布的機構(gòu)。在構(gòu)成布保持機構(gòu)8的壓腳柄13的前端部形成有俯看呈矩形框架狀的導(dǎo)向部13a。在導(dǎo)向部13a上支承著立設(shè)于布保持框11后端部的可上下運動的支承部11a。支承部11a連接著壓柄桿15的前端部，該壓柄桿15被安裝成在壓腳柄13的左右側(cè)部能以樞支軸14為中心轉(zhuǎn)動。壓柄桿15的后端部通過連接桿16連接著壓腳板手17的后端部。壓柄桿15和壓腳板手17通過連接桿16一起轉(zhuǎn)動。
在壓腳柄13的上側(cè)設(shè)置有可上下運動的水平板狀的壓腳動作板18，該壓腳動作板18通過壓腳驅(qū)動機構(gòu)(未圖示)可相對于機臂部4上下運動。壓腳板手17跟隨該壓腳動作板18的下降而向下方(從右側(cè)面看是逆時針方向)轉(zhuǎn)動。并且，壓柄桿15與該壓腳板手17一起向下方轉(zhuǎn)動。壓柄桿15向下方轉(zhuǎn)動時，布保持框11通過支承部11a向下方移動。將加工布保持在布保持框11與該布保持框11下側(cè)的布支承板12之間。
布保持機構(gòu)8安裝在送布裝置9的X方向移動體29(參照圖2)上。由此，加工布在被布保持框11與布支承板12夾持的狀態(tài)下通過送布裝置9在X方向和Y方向上移動。即，送布裝置9通過使由上述的布保持框11和布支承板12構(gòu)成的布保持體19(驅(qū)動對象)沿X方向和Y方向移動來進行加工布的送布動作。
如圖2所示，在機座部2內(nèi)，該送布裝置9具有朝Y方向配設(shè)的下軸10、Y方向移動機構(gòu)20(Y軸驅(qū)動系統(tǒng))和X方向移動機構(gòu)21(X軸驅(qū)動系統(tǒng))。
首先說明Y方向移動機構(gòu)20。
在機座部2內(nèi)部的大致前半部分，沿前后方向(Y方向)平行地設(shè)置左右1對的Y方向?qū)к墭?gòu)件22。各Y方向?qū)к墭?gòu)件22的前后兩端部分別與機座部2固接。在該1對的Y方向?qū)к墭?gòu)件22上以懸吊狀態(tài)支承著Y方向移動體23，該Y方向移動體23在前后方向上具有規(guī)定的寬度，且以左右方向(X方向)為長度方向。
在機座部2內(nèi)部的前端側(cè)設(shè)置有能以左右方向的樞支軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的從動皮帶輪24。在機座部2內(nèi)部的后端側(cè)，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有左右方向的驅(qū)動皮帶輪(未圖示)。在該驅(qū)動皮帶輪的旋轉(zhuǎn)軸上固接著從動齒輪(未圖示)。固接在Y方向驅(qū)動電機25的驅(qū)動軸上的驅(qū)動齒輪與該從動齒輪嚙合。在從動皮帶輪24和驅(qū)動皮帶輪上沿Y方向掛設(shè)有寬度較大的橡膠制的Y方向同步皮帶26。在Y方向同步皮帶26的一部分上，使用固定件(未圖示)固定著Y方向移動體23的大致中央部。
在Y方向驅(qū)動電機25的驅(qū)動下，Y方向移動機構(gòu)20通過從動皮帶輪24、驅(qū)動皮帶輪、從動齒輪和驅(qū)動齒輪使Y方向同步皮帶26沿Y方向旋轉(zhuǎn)。Y方向移動體23跟隨這一旋轉(zhuǎn)由Y方向?qū)к墭?gòu)件22引導(dǎo)而在Y方向上移動。
下面說明X方向移動機構(gòu)21。
在Y方向移動體23的上表面，沿左右方向平行地固接著前后1對的X方向?qū)к墭?gòu)件27。在X方向?qū)к墭?gòu)件27上具有1對的導(dǎo)向構(gòu)件28，形成夾持該X方向?qū)к墭?gòu)件27的形狀。X方向移動體29通過該導(dǎo)向構(gòu)件28可在X方向上移動。
在機座部2內(nèi)部的右端側(cè)設(shè)置有能以前后方向的樞支軸為中心進行旋轉(zhuǎn)的從動皮帶輪30。在機座部2內(nèi)部的左端側(cè)，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有前后方向延伸的花健軸31。花健軸31的后端部固接著從動齒輪32。固接在X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸上的驅(qū)動齒輪34與該從動齒輪32嚙合。在該花健軸31的外周部嵌入有外筒構(gòu)件35。該外筒構(gòu)件35由可無限直線運動的滾珠花鍵構(gòu)成?；旧峡梢院鲆昚方向移動體23與花健軸31的接觸阻力。在從動皮帶輪30和外筒構(gòu)件35上沿X方向掛設(shè)有寬度較大的橡膠制的X方向同步皮帶36。在X方向同步皮帶36的一部分上，使用固定件(未圖示)固定著X方向移動體29的大致中央部。
在X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動下，X方向移動機構(gòu)21通過從動皮帶輪30、花健軸31、外筒構(gòu)件35、從動齒輪32和驅(qū)動齒輪34使X方向同步皮帶36沿X方向旋轉(zhuǎn)。X方向移動體29跟隨這一旋轉(zhuǎn)由X方向?qū)к墭?gòu)件27引導(dǎo)而在X方向上移動。
由步進電機構(gòu)成的X方向驅(qū)動電機33用于驅(qū)動X方向移動機構(gòu)21。由步進電機構(gòu)成的Y方向驅(qū)動電機25用于驅(qū)動Y方向移動機構(gòu)20。X方向移動機構(gòu)21與Y方向移動機構(gòu)20的Y方向移動體23連接。安裝在X方向移動體29上的布保持體19可在X方向、Y方向上移動。上述的X方向驅(qū)動電機33和Y方向驅(qū)動電機25的分辨率例如是800脈沖。
下面說明花式打結(jié)縫紉機1的控制系統(tǒng)。
如圖3所示，控制裝置40(步進電機的驅(qū)動控制裝置)具有輸入輸出接口41、微型計算機、驅(qū)動電路42～44等。微型計算機包括CPU45、ROM46、RAM47等。
與輸入輸出接口41連接的部件有啟動·停止開關(guān)48、原點復(fù)位開關(guān)53、縫紉機電機5的驅(qū)動電路42、驅(qū)動X方向驅(qū)動機構(gòu)的X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動電路43、驅(qū)動Y方向驅(qū)動機構(gòu)的Y方向驅(qū)動電機25的驅(qū)動電路44、設(shè)置在X方向移動機構(gòu)21上的原點復(fù)位用的X方向原點傳感器49、設(shè)置在Y方向移動機構(gòu)20上的原點復(fù)位用的Y方向原點傳感器50等。X方向原點傳感器49和Y方向原點傳感器50各自由鄰近傳感器構(gòu)成。
在X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸上安裝著X編碼器51。該X編碼器51用于檢測X方向驅(qū)動電機33的實際旋轉(zhuǎn)量。X編碼器51包括可與X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)地被固定的磁盤、以及具有發(fā)光部和受光部的檢測器(均未圖示)。在磁盤上沿周向以適當?shù)拈g隔形成有切槽。
X編碼器51的受光部檢測由發(fā)光部發(fā)光而通過了磁盤切槽后的光。受光部一旦檢測到光，X編碼器51就將有關(guān)X方向移動的編碼信號向輸入輸出接口41輸出。利用該輸出來檢測X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)。在Y方向驅(qū)動電機25的驅(qū)動軸上安裝著與X編碼器51相同構(gòu)成的Y編碼器52。該Y編碼器52將有關(guān)Y方向移動的編碼信號向輸入輸出接口41輸出。
X方向驅(qū)動電機33每轉(zhuǎn)1圈，X編碼器51就輸出800個編碼信號。Y編碼器52也同樣，Y方向驅(qū)動電機25每轉(zhuǎn)1圈，就輸出800個編碼信號。
在ROM46內(nèi)預(yù)先存儲有可執(zhí)行各種驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動控制、各種花樣的縫制控制、本實施例中特有的原點復(fù)位控制(后述)等的各種控制程序。RAM47配設(shè)有存儲供縫制用的縫制數(shù)據(jù)的縫制數(shù)據(jù)存儲器(未圖示)。并且，RAM47配設(shè)有對賦予X方向驅(qū)動電機33及Y方向驅(qū)動電機25的驅(qū)動脈沖數(shù)進行計數(shù)的指令數(shù)計數(shù)器47a、以及對X編碼器51及Y編碼器52輸出的編碼信號的脈沖數(shù)進行計數(shù)的信號計數(shù)器47b。又，根據(jù)需要配設(shè)用于存儲由CPU45運算處理的運算結(jié)果的各種存儲器、指示器、計數(shù)器等。
下面參照圖4和圖5的流程圖說明花式打結(jié)縫紉機1的控制裝置40所執(zhí)行的原點復(fù)位控制及滯后消除控制。說明時，只說明X方向的原點復(fù)位控制，對于Y方向的原點復(fù)位控制，因與X方向的原點復(fù)位控制相同，故省略說明。圖中的符號Si(i＝11、12、13…)表示各步驟號。
作業(yè)者接通花式打結(jié)縫紉機1的電源，一旦按下原點復(fù)位開關(guān)53，控制裝置40就開始原點復(fù)位控制。首先，控制裝置40將指令數(shù)計數(shù)器47a的指令數(shù)計數(shù)值CC和信號計數(shù)器47b的信號計數(shù)值SC清除(步驟S11)。接著移行到步驟S12，執(zhí)行原點復(fù)位動作(規(guī)定的動作)。
在該步驟S12的原點復(fù)位動作中，控制裝置40在每次從CPU45向X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動電路43輸出驅(qū)動脈沖(驅(qū)動指令)時，就依次增量指令數(shù)計數(shù)器47a的指令數(shù)計數(shù)值CC。又，在每次X編碼器51將編碼信號向輸入輸出接口41輸出時，就依次增量信號計數(shù)器47b的信號計數(shù)值SC。在切換了X方向原點傳感器49的檢測信號電平后，控制裝置40結(jié)束原點復(fù)位動作。
其次，當原點復(fù)位動作結(jié)束時，控制裝置40判斷指令數(shù)計數(shù)值CC與信號計數(shù)值SC是否一致(步驟S13)。不一致時，控制裝置40判斷為“否”，移行到步驟S14，執(zhí)行滯后消除動作(參照圖5)。在該滯后消除動作中，控制裝置40首先向X方向驅(qū)動電機33賦予4個驅(qū)動脈沖(步驟S21)，使布保持體19朝與上述原點復(fù)位動作(參照步驟S12)的最終移動方向相反的方向移動。
接著，控制裝置40向X方向驅(qū)動電機33再賦予4個驅(qū)動脈沖(步驟S22)，使布保持體19朝與上述原點復(fù)位動作(參照步驟S12)的最終移動方向相同的方向(與步驟S21的方向相反的方向)移動。然后結(jié)束該滯后消除動作，返回原點復(fù)位控制的步驟S13(參照圖4)?？刂蒲b置40反復(fù)地執(zhí)行上述步驟S14的滯后消除動作，一直到步驟S13中判斷為指令數(shù)計數(shù)值CC與信號計數(shù)值SC一致為止。上述的步驟S21、步驟S22中的布保持體19的移動動作相當于特定的動作形態(tài)。
步驟S13中，當指令數(shù)計數(shù)值CC與信號計數(shù)值SC一致時，控制裝置40判斷為“是”，移行到步驟S15。分別將指令數(shù)計數(shù)值CC和信號計數(shù)值SC清除，結(jié)束該原點復(fù)位控制。
上述步驟S12中，執(zhí)行原點復(fù)位動作后，在安裝有X編碼器51的X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸上施加有由X方向同步皮帶36的驅(qū)動所發(fā)生的負載。隨著驅(qū)動X方向移動機構(gòu)21所需的轉(zhuǎn)矩接近X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，X方向同步皮帶36產(chǎn)生伸長。利用該伸長的影響，在結(jié)束原點復(fù)位動作時，X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)位置相對于與來自控制裝置40的驅(qū)動脈沖對應(yīng)的正規(guī)停止位置形成為偏離狀態(tài)(所謂的滯后狀態(tài))。
在這種滯后狀態(tài)下，大多是信號計數(shù)值SC小于指令數(shù)計數(shù)值CC，兩者不一致。然而，即使是這種滯后狀態(tài)，通過使布保持體19朝與原點復(fù)位動作的最終移動方向相反的方向移動，也可避免X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸受到來自X方向移動機構(gòu)21的負載影響(包含X方向同步皮帶36伸長的影響)。由此，X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)位置和與來自控制裝置40的驅(qū)動脈沖對應(yīng)的正規(guī)停止位置一致，可消除滯后狀態(tài)。
當X方向移動機構(gòu)21發(fā)生的滯后狀態(tài)消除時，再次將指令數(shù)計數(shù)值CC和信號計數(shù)值SC清除。在隨后的縫制處理中，根據(jù)賦予X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動脈沖數(shù)與X編碼器51輸出的編碼信號的脈沖數(shù)之差(偏差相當于相位)來調(diào)節(jié)驅(qū)動脈沖的輸出時間。這樣，可按照驅(qū)動脈沖的指令、即可在保持最佳相位的同時驅(qū)動X方向驅(qū)動電機33。結(jié)果是X方向驅(qū)動電機33發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩，可驅(qū)動被驅(qū)動系統(tǒng)，可進一步提高布保持體19的移動量的精度。從而可防止花樣變形。
送布裝置9具有沿水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向驅(qū)動布保持體19的X方向移動機構(gòu)21及Y方向移動機構(gòu)20，對于X方向移動機構(gòu)21和Y方向移動機構(gòu)20構(gòu)成為同時進行滯后狀態(tài)的消除。因此，可同時進行驅(qū)動布保持體19的X方向移動機構(gòu)21發(fā)生的滯后狀態(tài)的消除和Y方向移動機構(gòu)20發(fā)生的滯后狀態(tài)的消除。這樣就可在短時間內(nèi)迅速地消除多個被驅(qū)動系統(tǒng)所發(fā)生的滯后狀態(tài)。
消除滯后狀態(tài)的動作(參照步驟S21、S22)是在送布裝置9的原點復(fù)位動作結(jié)束時刻執(zhí)行的。由此，對于電源接通時執(zhí)行的原點復(fù)位動作，能可靠地將送布裝置9發(fā)生的滯后狀態(tài)消除。
原點復(fù)位動作是在切換設(shè)置于送布裝置9的X方向原點傳感器49和Y方向原點傳感器50的檢測信號電平時結(jié)束的。由此，可根據(jù)這些X方向原點傳感器49及Y方向原點傳感器50的配置位置來設(shè)定原點位置。
本發(fā)明不限定于上述實施例，例如可作下述的變形或擴展。
在滯后消除動作的步驟S21、S22中，賦予X方向驅(qū)動電機33的驅(qū)動脈沖數(shù)不限定為“4個脈沖”。也可是4個以下或4個以上。也可由作業(yè)者輸入設(shè)定該驅(qū)動脈沖數(shù)。
在滯后消除動作中也可省略步驟S22。該場合，在原點復(fù)位動作后所執(zhí)行的縫制處理之前，必須以步驟S21中所賦予的朝相反方向的驅(qū)動脈沖數(shù)來使布保持體19反向(與步驟S12的方向相同的方向)移動。
X方向驅(qū)動電機33及Y方向驅(qū)動電機25的分辨率(800脈沖)與X編碼器51及Y編碼器52的分辨率即編碼信號的脈沖數(shù)(每轉(zhuǎn)1圈是800個)相同。由此，本實施例中，在原點復(fù)位控制的步驟S13中，判斷指令數(shù)計數(shù)值CC與信號計數(shù)值SC是否一致。當編碼信號的分辨率(脈沖數(shù))高于步進電機的分辨率時，也可采用判斷指令數(shù)計數(shù)值CC與信號計數(shù)值SC×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))是否一致的結(jié)構(gòu)。
圖5所示的本實施例所特有的滯后消除動作，也可不在原點復(fù)位動作結(jié)束時執(zhí)行，而是在布保持體19剛移動到縫制開始位置之后立即執(zhí)行、或在布保持體19剛移動到縫制結(jié)束位置之后立即執(zhí)行。
本發(fā)明對將布保持體19適用于X方向驅(qū)動的X方向驅(qū)動電機33及Y方向驅(qū)動的Y方向驅(qū)動電機25的驅(qū)動控制裝置的例子作了說明。但不限定于此，只要是具有根據(jù)編碼信號來反饋控制步進電機的驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)本發(fā)明均可適用，例如也可適用于擺動針桿的針擺機構(gòu)、由送布牙及布保持體進行加工布的送布的送布驅(qū)動機構(gòu)等。
其它方面，業(yè)內(nèi)人士可在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，對上述實施例進行各種變更來加以實施，本發(fā)明也包含這些變更形態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種步進電機的驅(qū)動控制裝置，根據(jù)編碼器輸出的編碼信號來反饋控制所述步進電機，其特征在于，設(shè)置有指令數(shù)計數(shù)器，通過對賦予所述步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得指令數(shù)計數(shù)值；信號計數(shù)器，通過對所述編碼信號的脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得信號計數(shù)值；滯后消除控制部，在結(jié)束由所述步進電機的驅(qū)動來進行的被驅(qū)動系統(tǒng)的規(guī)定動作時，當發(fā)生了所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))不一致的滯后狀態(tài)的場合，通過由所述步進電機在特定的動作形態(tài)下驅(qū)動所述被驅(qū)動系統(tǒng)，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)的滯后狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述滯后消除控制部，通過向所述步進電機賦予規(guī)定數(shù)量的驅(qū)動脈沖，使所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動對象朝與所述規(guī)定動作的動作方向相反的方向移動，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)的滯后狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述滯后消除控制部，在為了朝所述相反方向移動而向所述步進電機賦予了驅(qū)動脈沖后，再向所述步進電機賦予與所述規(guī)定數(shù)量相同的驅(qū)動脈沖，使所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動對象朝與所述規(guī)定動作的動作方向相同的方向移動。
4.如權(quán)利要求3所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述滯后消除控制部，反復(fù)進行為了朝所述相反方向移動和與其連續(xù)的朝所述相同方向移動的所述步進電機的驅(qū)動，一直到所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))一致為止。
5.如權(quán)利要求1所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求2所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求3所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求4所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述滯后消除控制部，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的原點復(fù)位動作結(jié)束時發(fā)生的所述滯后狀態(tài)。
10.一種縫紉機，具有步進電機、編碼器、以及根據(jù)該編碼器輸出的編碼信號來反饋控制所述步進電機的驅(qū)動控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動控制裝置設(shè)置有指令數(shù)計數(shù)器，通過對賦予所述步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得指令數(shù)計數(shù)值；信號計數(shù)器，通過對所述編碼信號的脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得信號計數(shù)值；滯后消除控制部，在結(jié)束由所述步進電機的驅(qū)動來進行的被驅(qū)動系統(tǒng)的規(guī)定動作時，當發(fā)生了所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))不一致的滯后狀態(tài)的場合，通過由所述步進電機在特定的動作形態(tài)下驅(qū)動所述被驅(qū)動系統(tǒng)，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)的滯后狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述的縫紉機，其特征在于，所述滯后消除控制部，通過向所述步進電機賦予規(guī)定數(shù)量的驅(qū)動脈沖，使所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動對象朝與所述規(guī)定動作的動作方向相反的方向移動，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)的滯后狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的縫紉機，其特征在于，所述滯后消除控制部，在為了朝所述相反方向移動而向所述步進電機賦予了驅(qū)動脈沖后，再向所述步進電機賦予與所述規(guī)定數(shù)量相同的驅(qū)動脈沖，使所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動對象朝與所述規(guī)定動作的動作方向相同的方向移動。
13.如權(quán)利要求12所述的縫紉機，其特征在于，所述滯后消除控制部，反復(fù)進行為了朝所述相反方向移動和與其連續(xù)的朝所述相同方向移動的所述步進電機的驅(qū)動，一直到所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))一致為止。
14.如權(quán)利要求10所述的縫紉機，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求11所述縫紉機，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求12所述的縫紉機，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求13所述的縫紉機，其特征在于，所述被驅(qū)動系統(tǒng)，具有使驅(qū)動對象在水平面內(nèi)相互正交的X方向和Y方向上移動的X軸驅(qū)動系統(tǒng)和Y軸驅(qū)動系統(tǒng)，所述滯后消除控制部，通過同時驅(qū)動所述X軸驅(qū)動系統(tǒng)和所述Y軸驅(qū)動系統(tǒng)來消除所述滯后狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求10至17中任一項所述的縫紉機，其特征在于，所述滯后消除控制部，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)中的原點復(fù)位動作結(jié)束時發(fā)生的所述滯后狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明的步進電機的驅(qū)動控制裝置，根據(jù)編碼器輸出的編碼信號來反饋控制所述步進電機，其特征在于，設(shè)置有指令數(shù)計數(shù)器，通過對賦予所述步進電機的驅(qū)動脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得指令數(shù)計數(shù)值；信號計數(shù)器，通過對所述編碼信號的脈沖數(shù)進行計數(shù)來獲得信號計數(shù)值；滯后消除控制部，在結(jié)束由所述步進電機的驅(qū)動來進行的被驅(qū)動系統(tǒng)的規(guī)定動作時，當發(fā)生了所述指令數(shù)計數(shù)值與所述信號計數(shù)值×C(C是規(guī)定的正的常數(shù))不一致的滯后狀態(tài)的場合，通過由所述步進電機在特定的動作形態(tài)下驅(qū)動所述被驅(qū)動系統(tǒng)，消除所述被驅(qū)動系統(tǒng)的滯后狀態(tài)。
文檔編號D05B21/00GK1855691SQ20061007485
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者青木信, 吉田信次, 竹村徹 申請人:兄弟工業(yè)株式會社