專利名稱：縫紉機(jī)的控制裝置及縫紉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)縫紉機(jī)中使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的控制裝置、以及具有控制裝置的縫紉機(jī)。
背景技術(shù)：
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為可以準(zhǔn)確地對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的角度進(jìn)行定位的電動(dòng)機(jī)而已知，近年來也廣泛應(yīng)用于縫紉機(jī)中。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有多個(gè)種類，已知一種通過使2個(gè)線圈以彼此不同的勵(lì)磁定時(shí)勵(lì)磁，從而進(jìn)行動(dòng)作的兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。作為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制，例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了下述縫紉機(jī)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其具有H電橋電路，該H電橋電路具有將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源裝置的陽極連接的2個(gè)開關(guān)元件、和將所述線圈的兩端分別接地的2個(gè)開關(guān)元件，在所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)的情況下，對(duì)所述開關(guān)元件的接通/斷進(jìn)行控制，以使得通過所述線圈的自感應(yīng)而從該線圈流出的電流回流至該線圈自身。專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-095148號(hào)公報(bào)(0009、0010)

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，有時(shí)產(chǎn)生下述現(xiàn)象，即，由于使驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流減少時(shí)的響應(yīng)性低，因此會(huì)向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中流過與相對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值相比較多的電流。其結(jié)果，在專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)，可能無法充分地抑制消耗電力。本發(fā)明就是鑒于上述課題而提出的，其目的在于降低在縫紉機(jī)中使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的消耗電力。為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明提供一種縫紉機(jī)的控制裝置，其具有驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件和2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件，該2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件可以將對(duì)縫紉機(jī)的規(guī)定的動(dòng)作裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源的正極連接，該2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件可以將所述線圈的兩端分別接地；控制單元，其對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，該縫紉機(jī)的控制裝置的特征在于，所述控制單元包含偏差生成部，其求出針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值和在所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中流過的電流的驅(qū)動(dòng)電流值之間的偏差，生成向所述偏差施加規(guī)定的增益后的電流值偏差；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，其利用所述電流值偏差，生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及增益調(diào)整部，其在對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，以使通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中的情況下，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值和所述電流指令值的絕對(duì)值進(jìn)行比較，對(duì)所述增益進(jìn)行調(diào)整。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選所述增益調(diào)整部，在所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值大于或等于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)，與所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值小于所述電流指令值的絕對(duì)值小時(shí)相比，將所述增益增大。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選在所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)， 對(duì)所述正極側(cè)開關(guān)元件以及所述接地側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行控制，以使得通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，優(yōu)選所述動(dòng)作裝置為下述定位機(jī)構(gòu)，S卩，相對(duì)于縫針對(duì)所述被縫制物進(jìn)行相對(duì)地定位，以相對(duì)于被縫制物向任意的位置進(jìn)行落針。為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，具體地說，本發(fā)明提供一種縫紉機(jī)的控制裝置，其對(duì)用于驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的規(guī)定的動(dòng)作裝置的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，其特征在于，具有驅(qū)動(dòng)電路，其具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件和2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件，該2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件可以將所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源的正極連接，該2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件可以將所述線圈的兩端分別接地；控制信號(hào)生成部，其生成針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值，另外，生成用于執(zhí)行省電控制的控制切換指令，在該省電控制中，對(duì)所述正極側(cè)開關(guān)元件以及所述接地側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使得通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中；偏差生成部，其求出針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值和流向所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流的驅(qū)動(dòng)電流值之間的偏差，生成向所述偏差施加規(guī)定的增益后的電流值偏差；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，其利用所述電流值偏差，生成用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向所述2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件以及所述2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件輸入；以及增益調(diào)整部，其在執(zhí)行所述省電控制時(shí)，在所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值大于或等于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)，與所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值小于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)相比，將所述增益增大。并且，本發(fā)明對(duì)用于驅(qū)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行控制，該定位機(jī)構(gòu)，相對(duì)于縫針對(duì)所述被縫制物進(jìn)行相對(duì)地定位，以相對(duì)于被縫制物向任意的位置進(jìn)行落針。另外，本發(fā)明提供一種縫紉機(jī)，其具有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其對(duì)規(guī)定的動(dòng)作裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)電路，其具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件和2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件，該2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件可以將所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源的正極連接，該2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件可以將所述線圈的兩端分別接地；以及控制單元，其對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，該縫紉機(jī)的特征在于，所述控制單元包含偏差生成部，其求出針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值和所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中流過的電流的驅(qū)動(dòng)電流值之間的偏差，生成向所述偏差施加規(guī)定的增益后的電流值偏差；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，其利用所述電流值偏差，生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及增益調(diào)整部，其在對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，以使通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中的情況下，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值和所述電流指令值的絕對(duì)值進(jìn)行比較，對(duì)所述增益進(jìn)行調(diào)整。發(fā)明的效果本發(fā)明可以降低在縫紉機(jī)中使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的消耗電力。


圖1是表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及本實(shí)施方式所涉及的縫紉機(jī)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制裝置的概略圖。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)機(jī)控制裝置的裝置結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)機(jī)控制裝置所具有的信號(hào)運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖4是表示控制信號(hào)的生成方法的說明圖。圖5是表示控制信號(hào)的生成方法的說明圖。圖6是說明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方法的示意圖。圖7是表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作的說明圖，7-1表示第1正極元件和第2接地側(cè)元件為接通的狀態(tài)，第2正極側(cè)元件和第1接地側(cè)元件為斷開的狀態(tài)，7-2 表示第2正極側(cè)元件和第1接地側(cè)元件為接通的狀態(tài)，第1正極側(cè)元件和2接地側(cè)元件為斷開的狀態(tài)。圖8是表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的變化的示意圖。圖9是表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的變化的示意圖。圖10是表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的變化的示意圖。圖11是用于說明執(zhí)行省電控制時(shí)的驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作的圖。圖12是用于說明執(zhí)行省電控制時(shí)的驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作的圖。圖13是表示在省電控制時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的變化的示意圖。圖14是表示在省電控制時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈中流動(dòng)的電流的變化的示意圖。圖15是用于說明本實(shí)施方式的省電控制中的增益的設(shè)定的概念圖。圖16是用于說明本實(shí)施方式的省電控制中的增益的設(shè)定的概念圖。圖17是表示本實(shí)施方式的省電控制中的驅(qū)動(dòng)電流值的變化的示意圖。圖18是表示由電動(dòng)機(jī)控制裝置執(zhí)行的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制例的流程圖。圖19是表示具有通過本實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)機(jī)控制裝置控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的縫紉機(jī)的一個(gè)例子的斜視圖。圖20是表示圖19所示的縫紉機(jī)的定位機(jī)構(gòu)的斜視圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式(實(shí)施方式)。本發(fā)明并不受以下的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容限定。另外，在以下記載的構(gòu)成要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的內(nèi)容、和實(shí)質(zhì)上相同的內(nèi)容。并且，以下記載的構(gòu)成要素可以適當(dāng)?shù)亟M合。本發(fā)明只要是在X-Y方向的驅(qū)動(dòng)中使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的縫紉機(jī)，則不論工業(yè)用縫紉機(jī)、家庭用縫紉機(jī)均可以適用。在本實(shí)施方式中，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30用于對(duì)縫紉機(jī)的定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但也可以用于對(duì)抬起機(jī)構(gòu)、進(jìn)給量調(diào)整機(jī)構(gòu)等縫紉機(jī)的其它機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30是所謂的PM(Permanent Magnet)型2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，但不限定于此。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30 包含旋轉(zhuǎn)軸31、轉(zhuǎn)子32、定子33、鐵芯部33a、33b、及線圈34a、34b。
轉(zhuǎn)子32是圓柱狀的構(gòu)造體，其與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的旋轉(zhuǎn)軸31連結(jié)，通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的框體而可以旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。轉(zhuǎn)子32為永磁體等磁性體。定子33是設(shè)置在轉(zhuǎn)子32的周圍的圓筒狀的磁性材料(例如鐵)。定子33在其內(nèi)周部具有朝向轉(zhuǎn)子32突出的鐵芯部 33a、33b。線圈3^、34b是卷繞在鐵芯部33a、3 上的繞組。線圈3^、34b通過流過電流而被勵(lì)磁，作為電磁體起作用。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的動(dòng)作，是通過設(shè)置在縫紉機(jī)主體內(nèi)或者設(shè)置在縫紉機(jī)主體外的控制箱中的縫紉機(jī)的控制裝置(以下，與需要相對(duì)應(yīng)而稱為電動(dòng)機(jī)控制裝置)1而控制的。電動(dòng)機(jī)控制裝置1包含控制信號(hào)生成部2、信號(hào)運(yùn)算部4、與各個(gè)線圈3^、34b相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路6、6。電動(dòng)機(jī)控制裝置1生成與勵(lì)磁模式相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該勵(lì)磁模式與針對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的指令旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)，基于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向各個(gè)線圈34a、34b中流入電流，從而使它們勵(lì)磁。因此，磁性體的轉(zhuǎn)子32向與線圈34a、34b的勵(lì)磁模式相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)，直至勵(lì)磁模式變化為止，保持所述旋轉(zhuǎn)角度。由電動(dòng)機(jī)控制裝置1而流入的線圈34a、34b的電流的方向(在圖1所示的例子中， 在線圈34a中為箭頭A、B表示的方向，在線圈34b中為箭頭C、D表示的方向)，與驅(qū)動(dòng)電路 6的驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)地變化。下面，說明電動(dòng)機(jī)控制裝置1。在圖2中，電動(dòng)機(jī)控制裝置1是對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30、具體地說是對(duì)驅(qū)動(dòng)電路6進(jìn)行控制的裝置。如上所述，電動(dòng)機(jī)控制裝置1包含控制信號(hào)生成部2、信號(hào)運(yùn)算部4、驅(qū)動(dòng)電路6。 另外，電動(dòng)機(jī)控制裝置1具有與圖1所示的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30所具有的各個(gè)線圈34a、34b相對(duì)應(yīng)的數(shù)量的驅(qū)動(dòng)電路6，但為了便于說明，在以下所示的例子中僅示出一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路6?？刂菩盘?hào)生成部2運(yùn)算并生成作為用于控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的動(dòng)作的指令值的電流指令值Ic，并向信號(hào)運(yùn)算部4發(fā)送。電流指令值Ic為模擬信號(hào)。另外，控制信號(hào)生成部 2生成用于對(duì)省電控制和除此以外的控制進(jìn)行切換的控制切換指令PI、P2，并向信號(hào)運(yùn)算部4發(fā)送。在省電控制中，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路6進(jìn)行控制，以使得通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30所具有的線圈 34a(34b)的自感應(yīng)而從線圈34a(34b)流出的電流回流至線圈34a(34b)自身中。S卩，省電控制為下述控制，即，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路6所具有的正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c以及接地側(cè)開關(guān)元件 60b、60d進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使得通過步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30所具有的線圈34a(34b)的自感應(yīng)而從線圈 34a(34b)流出的電流回流至線圈34a(34b)自身中。對(duì)于省電控制，在后面進(jìn)行敘述?？刂菩盘?hào)生成部2例如是CPU (Central Processing Unit :中央運(yùn)算裝置)或者 MCU (Micro Computer Unit 微型計(jì)算機(jī)裝置)?？刂菩盘?hào)生成部2通過執(zhí)行用于對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的動(dòng)作進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)程序， 從而使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30旋轉(zhuǎn)或者停止，或者對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30執(zhí)行上述的省電控制?？刂菩盘?hào)生成部2可以根據(jù)脈沖頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行識(shí)別，生成控制切換指令P1、P2，也可以根據(jù)來自對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量的未圖示的編碼器的信號(hào)，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速進(jìn)行識(shí)別，生成控制切換指令PI、P2。信號(hào)運(yùn)算部4基于控制信號(hào)生成部2所生成的電流指令值Ic、驅(qū)動(dòng)電流值Id、控制切換指令PI、P2，生成用于對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl、Sd2。
并且，信號(hào)運(yùn)算部4通過將所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl、Sd2向驅(qū)動(dòng)電路6發(fā)送，從而向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的線圈34a、34b流入電流，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30旋轉(zhuǎn)或者停止。S卩，通過信號(hào)運(yùn)算部4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl、Sd2，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路6，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30進(jìn)行控制。如上所述，在本實(shí)施方式中，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的驅(qū)動(dòng)中，包含使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30旋轉(zhuǎn)、和使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30停止這兩者。另外，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl、Sd2是用于對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation 脈寬調(diào)制)控制的信號(hào)。信號(hào)運(yùn)算部4是用于實(shí)現(xiàn)上述功能的處理裝置(例如，微型計(jì)算機(jī))，在本實(shí)施方式中，使用DSP (Digital Signal I^rocessor 數(shù)字信號(hào)處理裝置)。DSP是著重于特定的處理的微型處理器。對(duì)于信號(hào)運(yùn)算部4的詳細(xì)內(nèi)容，在后面進(jìn)行敘述。驅(qū)動(dòng)電路6具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c，它們可以將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30所具有的線圈34a (34b)兩端的導(dǎo)電部分別與電源62的正極連接；以及2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件60b、 60d，它們可以將線圈34a(34b)兩端的導(dǎo)電部分別與地線63連接。如上所述，驅(qū)動(dòng)電路6為電橋電路。驅(qū)動(dòng)電路6具有與各個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件60a、 60c以及各個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件60b、60d并聯(lián)連接的二極管61a、61c以及二極管61b、61d。二極管61a、61c以及二極管61b、61d以使電流可以從地線63朝向電源62的正極流動(dòng)的方式連接。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，來自電源62的電流不流向二極管61a、61c以及二極管61b、61d， 在流過與電源62的電流的方向相反方向的電流的情況下，該電流流向二極管61a、61c以及二極管61b、61d。通過將驅(qū)動(dòng)電路6如上所述構(gòu)成，所述相反方向的電流流向二極管61a、 61c以及二極管61b、61d，從而避免正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c以及接地側(cè)開關(guān)元件60b、60d 的破損。S卩，二極管61a、61c以及二極管61b、61d作為正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c以及接地側(cè)開關(guān)元件60b、60d的保護(hù)電路起作用。在本實(shí)施方式中，正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c以及接地側(cè)開關(guān)元件60b、60d均為 FET (Field Effect Transistor 場效應(yīng)型晶體管)。另外，向正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c的門極輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl，向接地側(cè)開關(guān)元件 60b、60d的門極輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。另外，正極側(cè)開關(guān)元件60a、60c以及接地側(cè)開關(guān)元件 60b、60d不限于FETJfi FET在通過控制門極電壓而向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30中流過大電流的情況下優(yōu)選。正極側(cè)開關(guān)元件60a和接地側(cè)開關(guān)元件60b串聯(lián)連接。更加具體地說，正極側(cè)開關(guān)元件60a的漏極和接地側(cè)開關(guān)元件60b的源極電連接。同樣地，通過將正極側(cè)開關(guān)元件60c 的漏極和接地側(cè)開關(guān)元件60d的源極電連接，從而將兩者串聯(lián)連接。因此，線圈34a(34b) 的兩端，分別在串聯(lián)連接的正極側(cè)開關(guān)元件60a和接地側(cè)開關(guān)元件60b之間、以及串聯(lián)連接的正極側(cè)開關(guān)元件60c和接地側(cè)開關(guān)元件60d之間連接。以下，根據(jù)需要而將正極側(cè)開關(guān)元件60a稱為第1正極側(cè)元件60a，將正極側(cè)開關(guān)元件60c稱為第2正極側(cè)元件60c，將接地側(cè)開關(guān)元件60b稱為第1接地側(cè)元件60b，將接地側(cè)開關(guān)元件60d稱為第2接地側(cè)元件60d。在線圈34a (34b)和驅(qū)動(dòng)電路6之間串聯(lián)連接電流檢測電路8a (8b)，該電流檢測電路8a(8b)作為用于檢測步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30中流過的電流，更加具體地說檢測線圈34a(34b)中流過的電流的驅(qū)動(dòng)電流檢測單元。另外，電流檢測電路8a與線圈3 相對(duì)應(yīng)，電流檢測電路8b與線圈34b相對(duì)應(yīng)。電流檢測電路8a (8b)檢測出的電流的值，是流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30 (更加具體地說， 線圈34a(34b))而對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電流(驅(qū)動(dòng)電流)的值，即驅(qū)動(dòng)電流值Id。 另外，所述驅(qū)動(dòng)電流通過電流檢測電路8a (8b)內(nèi)的分流電阻而變換為電壓并輸出。因此，在本實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電流值Id以電壓形式輸出。信號(hào)運(yùn)算部4取得驅(qū)動(dòng)電流值Id，在生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl、Sd2中使用。在本實(shí)施方式中，只要電動(dòng)機(jī)控制裝置1至少具有信號(hào)運(yùn)算部4即可，控制信號(hào)生成部2和驅(qū)動(dòng)電路6中的至少一個(gè)也可以與電動(dòng)機(jī)控制裝置1分別準(zhǔn)備。另外，在電動(dòng)機(jī)控制裝置1具有控制信號(hào)生成部2和信號(hào)運(yùn)算部4的情況下，如本實(shí)施方式所示，也可以將它們作為不同的處理裝置(例如，微型計(jì)算機(jī))而準(zhǔn)備。另外，電動(dòng)機(jī)控制裝置1也可以將控制信號(hào)生成部2和信號(hào)運(yùn)算部4合并為一個(gè)處理裝置(例如，微型計(jì)算機(jī))，通過所述處理裝置執(zhí)行不同的計(jì)算機(jī)程序，從而實(shí)現(xiàn)各自的功能。下面，對(duì)于信號(hào)運(yùn)算部4進(jìn)一步詳細(xì)地說明。在圖3中，信號(hào)運(yùn)算部4包含偏差生成部40、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41、三角波產(chǎn)生部 42、增益調(diào)整部43。另外，信號(hào)運(yùn)算部4具有輸出部44，其將驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd 加工為向驅(qū)動(dòng)電路6發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl、Sd2。因此，信號(hào)運(yùn)算部4具有用于對(duì)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流進(jìn)行控制的A/D變換功能以及PWM控制功能。偏差生成部40求出圖2所示的控制信號(hào)生成部2所生成的針對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流指令值Ic和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30中流過的驅(qū)動(dòng)電流值Id之間的偏差d( = Ic-Id)，并生成對(duì)偏差d施加由增益調(diào)整部43所生成的規(guī)定增益G后的電流值偏差D( = dXG)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41根據(jù)電流值偏差D，生成用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的驅(qū)動(dòng)信號(hào) Sd0此時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41利用三角波產(chǎn)生部42產(chǎn)生的三角波Vt，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd。增益G是電流值偏差D的權(quán)重。G越大，PWM信號(hào)的ON占空比的變化越大，電流響應(yīng)性提高， 但如果G過大，則在電流變化時(shí)產(chǎn)生過調(diào)，電流變得不穩(wěn)定。因此，必須使G成為適當(dāng)?shù)闹?。在本?shí)施方式中，準(zhǔn)備2種大小不同的增益，在執(zhí)行上述省電控制的情況下，在必須使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30中流過的電流降低時(shí)，使用與該情況以外所使用的增益相比更大的增
■、Λ
frff. ο下面，說明生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的方法的一個(gè)例子。在圖4、圖5中，在三角波產(chǎn)生部42中產(chǎn)生三角波Vt。驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41對(duì)三角波Vt和電流值偏差D進(jìn)行比較，在Vt < D的情況下生成ON信號(hào)(時(shí)間tl t2)，在Vt > D的情況下生成OFF信號(hào)(時(shí)間t2 t3)。將如上所述得到的ON信號(hào)和OFF信號(hào)組合的0N/0FF信號(hào)是驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd。三角波Vt的1個(gè)周期相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的1個(gè)周期。從圖4、圖5可知，如果電流值偏差D變大，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的1個(gè)周期中的ON時(shí)間變長，如果電流值偏差D變小，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的1個(gè)周期中的OFF時(shí)間變長。在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd為ON信號(hào)的情況下向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30流過電流，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd為OFF信號(hào)的情況下，不向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30流過電流。另外，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的ON時(shí)間越長，向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30流過的電流越多。如上所述，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd通過ON時(shí)間的長度(稱為時(shí)間tl和t2的間隔即脈寬)， 對(duì)流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流的大小進(jìn)行變更。基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的脈寬而對(duì)流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流的大小進(jìn)行變更的控制，是PWM控制。增益調(diào)整部43在對(duì)驅(qū)動(dòng)電路6進(jìn)行控制，以使得在通過線圈34a (34b)的自感應(yīng)而從線圈34a(34b)流出的電流流回至線圈34a(34b)中的情況下，在必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id 的絕對(duì)值減少時(shí)，與不必使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值減少時(shí)相比，將增益G變大。即，增益調(diào)整部43，在執(zhí)行上述的省電控制時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值為大于或等于電流指令值Ic的絕對(duì)值時(shí)，與驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值小于電流指令值Ic的絕對(duì)值時(shí)相比，將增益G變大。輸出部44取得由驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd，向驅(qū)動(dòng)電路6輸出。輸出部44包含第1反轉(zhuǎn)部45、第1邏輯積運(yùn)算部46、第2邏輯積運(yùn)算部47、第2反轉(zhuǎn)部48、 第3反轉(zhuǎn)部49。第1邏輯積運(yùn)算部46使來自圖2所示的控制信號(hào)生成部2的控制切換指令Pl和驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd輸入，將兩者的邏輯積作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl而輸出。第2邏輯積運(yùn)算部47使來自控制信號(hào)生成部2的控制切換指令P2、和通過第1反轉(zhuǎn)部45后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd輸入，將兩者的邏輯積作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2而輸出。另外，通過第1 反轉(zhuǎn)部45而將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd反轉(zhuǎn)。以下，為了便于說明，根據(jù)需要將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl稱為第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl，將驅(qū)動(dòng)信號(hào) Sd2稱為第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd，第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd反轉(zhuǎn)后的信號(hào)。第1邏輯積運(yùn)算部46輸出的第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl直接向第1正極側(cè)元件60a的門極輸入，并且通過第2反轉(zhuǎn)部48后向第1接地側(cè)元件60b的門極輸入。第2邏輯積運(yùn)算部 47輸出的第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2直接向第2正極側(cè)元件60c的門極輸入，并且通過第3反轉(zhuǎn)部 49后向第2接地側(cè)元件60d的門極輸入。如上所述，向第1正極側(cè)元件60a的門極輸入第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl，向第2正極側(cè)元件60c的門極輸入第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。向第1接地側(cè)元件60b的門極輸入的信號(hào)由于是第 2反轉(zhuǎn)部48使第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl反轉(zhuǎn)后的輸出，所以成為第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。另外，向第2接地側(cè)元件60d的門極輸入的信號(hào)，由于是第1反轉(zhuǎn)部45使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd反轉(zhuǎn)后的信號(hào)，即第3反轉(zhuǎn)部49使第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2再度反轉(zhuǎn)后的輸出，因此，成為驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd、即第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl。如上所述，第1正極側(cè)元件60a和第2接地側(cè)元件60d 通過第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl驅(qū)動(dòng)，第2正極側(cè)元件60c和第1接地側(cè)元件60b通過第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2驅(qū)動(dòng)。如上所述，信號(hào)運(yùn)算部4作為構(gòu)成部而包含偏差生成部40、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41、三角波產(chǎn)生部42、增益調(diào)整部43、輸出部44。信號(hào)運(yùn)算部4通過執(zhí)行在自身的存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，從而實(shí)現(xiàn)上述的構(gòu)成部的功能。即，信號(hào)運(yùn)算部4通過軟件實(shí)現(xiàn)自身的功能。因此，如果將所述計(jì)算機(jī)程序加密，則難以對(duì)信號(hào)運(yùn)算部4的功能進(jìn)行解析，因此可以降低非法改造的可能性。
另外，即使在變更步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的規(guī)格以及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的適用對(duì)象即縫紉機(jī)的規(guī)格等的情況下，僅通過改寫與其對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，就可以利用相同的信號(hào)運(yùn)算部4 進(jìn)行應(yīng)對(duì)，因此提高便利性。在圖6中，圖1所示的2相雙極型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30具有2個(gè)線圈34a、34b。向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的線圈34a、34b施加電流的方法(勵(lì)磁方法)存在幾種，例如存在將A相(線圈34a)和B相(線圈34b)彼此交替切換而流過電流的1_2相勵(lì)磁方式的方法。該方法具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，與一相勵(lì)磁或者二相勵(lì)磁相比，可以使步角度成為一半，可以得到順滑的旋轉(zhuǎn)。在1-2相勵(lì)磁的情況下，各個(gè)線圈34a、3^中流過的電流的組合如圖6所示，存在 0 7這8個(gè)模式。以步0、1、2、3、4、5、6、7的組合順序?qū)€圈；Ma、34b進(jìn)行勵(lì)磁，對(duì)流向各個(gè)線圈34a、34b的電流進(jìn)行切換，從而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。下面，針對(duì)A相即線圈34a，在圖7 圖10中，說明驅(qū)動(dòng)電路6的動(dòng)作。在圖6的步0、1、2中流過線圈3 的電流，沿圖7-1的箭頭E方向(從電源62的正極朝向地線63的方向，以下定義為+方向)流動(dòng)。此時(shí)，第1正極側(cè)元件60a和第2接地側(cè)元件60d反復(fù)進(jìn)行接通/斷開動(dòng)作，對(duì)線圈3 中流過的驅(qū)動(dòng)電流值Id進(jìn)行控制。這樣，如圖8的ON的部分所示，線圈34a中流過的驅(qū)動(dòng)電流值Id增加。在第1正極側(cè)元件60a和第2接地側(cè)元件60d為斷開的情況下，電流通過第2接地側(cè)元件60b的二極管61b、線圈3 和第1正極側(cè)元件60c的二極管61c，向返回電源62 的方向流動(dòng)(圖7-2的箭頭F所示的方向)。其原因在于，在第1正極側(cè)元件60a和第2接地側(cè)元件60d斷開的情況下，線圈3 通過自感應(yīng)而使電流沿當(dāng)前的流動(dòng)方向流動(dòng)。在該情況下，為了抑制二極管61b、61c的發(fā)熱，而第2接地側(cè)元件60b以及第1正極側(cè)元件60c 被控制為接通。這樣，如圖8的OFF的部分所示，線圈34a中流過的驅(qū)動(dòng)電流值Id減少。在圖6所示的步3、7中，電流指令值Ic為OA(安培)。這表示驅(qū)動(dòng)電流值Id為 OA(安培)。此時(shí)，以使線圈34a的電流向+方向和其反方向(-方向)交替流動(dòng)的方式，將第1正極側(cè)元件60a、第2接地側(cè)元件60d、第2正極側(cè)元件60c和第1接地側(cè)元件60b接通/斷開(參照?qǐng)D9)。其結(jié)果，由于線圈34a中流過的電流的平均值為0A，因此驅(qū)動(dòng)電流值Id為OA。在圖6所示的步4、5、6中，線圈34a中流過的電流的方向?yàn)?方向(參照?qǐng)D 10)。在線圈34a中流過的電流的斜率為正時(shí)，第1正極側(cè)元件60a以及第2接地側(cè)元件60d接通(圖7-1)。另外，在線圈3 中流過的電流的斜率為負(fù)時(shí)，第2正極側(cè)元件60c 以及第1接地側(cè)元件60b接通(圖7-2)。所述斜率由施加在線圈3 上的電壓決定，但由于該電壓為電源62的電壓(電源電壓)Vcc，因此所述斜率為大致相同的大小(圖8 圖9)。所述斜率引起的電流變化量， 與電流指令值Ic的大小無關(guān)，大致相同，成為鐵損的原因。即，即使為了抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30 的發(fā)熱，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30停止中，使線圈34a、34b中流過的電流變小，雖然可使該電流導(dǎo)致的銅損降低，但也無法使鐵損降低。因此，通過上述的省電控制，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的發(fā)熱進(jìn)行抑制。為了方便，將抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的發(fā)熱的控制稱為省電控制。在圖11 圖14中對(duì)省電控制進(jìn)行說明。省電控制，是通過圖2、圖3所示的控制信號(hào)生成部2將控制切換指令P1、P2向信號(hào)運(yùn)算部4發(fā)送而執(zhí)行的。另外，省電控制在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的停止時(shí)實(shí)施，但除此以外，也可以在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，具體地說在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的轉(zhuǎn)速小于或等于200rpm或者小于或等于 300rpm時(shí)實(shí)施。在不執(zhí)行省電控制的情況下，S卩，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制切換指令 P1、P2均為1。因此，向圖3所示的第1邏輯積運(yùn)算部46輸入的控制切換指令Pl以及向第 2邏輯積運(yùn)算部47輸入的控制切換指令P2均為1。其結(jié)果，第1邏輯積運(yùn)算部46以及第2 邏輯積運(yùn)算部47將控制切換指令P1、P2以外的輸入直接輸出。具體地說，從第1邏輯積運(yùn)算部46將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd作為第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl而輸出，從第2邏輯積運(yùn)算部47輸出使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd反轉(zhuǎn)后的第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。因此，驅(qū)動(dòng)電路6的各個(gè)元件通過第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl 和第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2而反復(fù)進(jìn)行接通/斷開動(dòng)作。如圖7-1所示，在第1正極側(cè)元件60a以及第2接地側(cè)元件60d為接通，第2正極側(cè)元件60c以及第1接地側(cè)元件60b為斷開的情況下，在線圈34a(34b)中，電流沿圖7_1 的箭頭E所示的方向流動(dòng)。另外，如圖7-2所示，在第2正極側(cè)元件60c以及第1接地側(cè)元件60b為接通，第 1正極側(cè)元件60a以及第2接地側(cè)元件60d為斷開的情況下，線圈34a(34b)中流過的電流如箭頭F所示，從地線63朝向電源62的正極流動(dòng)。下面，對(duì)省電控制進(jìn)行說明。省電控制例如在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30停止中或者低速旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。在執(zhí)行省電控制時(shí)，在線圈34a(34b)中流過的電流為+方向的情況下，圖2所示的控制信號(hào)生成部2生成控制切換指令Pl = 1，P2 = 0。另外，在線圈34a(34b)中流過的電流為-方向的情況下，圖2所示的控制信號(hào)生成部2生成控制切換指令Pl = 0，P2 = 1。 另外，在線圈34a(34b)中流過的電流為OA的情況下，圖2所示的控制信號(hào)生成部2生成控制切換指令Pl = 0，P2 = 0。圖11、圖12表示在省電控制中線圈34a(34b)中流過的電流為+方向的情況。此時(shí)，由于Pl = 1，P2 = 0，因此從圖3的第1邏輯積運(yùn)算部46輸出第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl，從第 2邏輯積運(yùn)算部47輸出0。因此，在省電控制中，在線圈34a(34b)中流過的電流為+方向的情況下，第1正極側(cè)元件60a以及第1接地側(cè)元件60b反復(fù)進(jìn)行接通/斷開動(dòng)作，第2正極側(cè)元件60c總是為斷開，第2接地側(cè)元件60d總是為接通。另外，在第1正極側(cè)元件60a為接通時(shí)，第1接地側(cè)元件60b成為斷開，在第1正極側(cè)元件60a為斷開時(shí)，第1接地側(cè)元件60b成為接通。如圖11所示，在省電控制中，在第1正極側(cè)元件60a為接通且第2接地側(cè)元件60d 為接通的情況下，線圈34a(34b)中流過的電流沿著圖11的箭頭E所示的方向流動(dòng)。在第 1正極側(cè)元件60a為斷開，第1接地側(cè)元件60b為接通時(shí)，第2正極側(cè)元件60c為斷開，第2 接地側(cè)元件60d為接通。因此，如圖12所示，通過自感應(yīng)而從線圈34a (34b)流出的電流，不是通過第2正極側(cè)元件60c的二極管61c流回至電源62，而是通過第1接地側(cè)元件60b以及第2接地側(cè)元件60d而回流至線圈34a(34b)自身(圖12的箭頭G所示的方向)。此時(shí)，由于沒有施加阻礙線圈34a(34b)的電流流動(dòng)的反向電壓，因此，電流的減少如圖13所示，非常平穩(wěn)。
其結(jié)果，線圈34a(34b)中流過的電流的變化量(電流波動(dòng))，與圖9所示的情況相比非常地小。其結(jié)果，省電控制具有可以降低由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的鐵損導(dǎo)致的發(fā)熱的效果。并且，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30停止時(shí)或者低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30中流過的電流為一定狀態(tài)時(shí)執(zhí)行省電控制，從而可以降低使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的縫紉機(jī)待機(jī)時(shí)的消耗電力。但是，在省電控制時(shí)，有時(shí)由于使流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流(驅(qū)動(dòng)電流)減少時(shí)的響應(yīng)性低，所以會(huì)向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的線圈!Ma、34b中流過比電流指令值Ic大的電流。這如圖14所示，在省電控制中，由于線圈34a、34b中流過的電流的減少平緩，因此在驅(qū)動(dòng)電流值Id沒有降低至電流指令值Ic期間，會(huì)進(jìn)入下一次的PWM控制的ON時(shí)間。由于下一次PWM控制的ON的比例與上一次相比變少，因此驅(qū)動(dòng)電流值Id逐漸減少，通過多次反復(fù)進(jìn)行PWM控制，從而將驅(qū)動(dòng)電流值Id減少至電流指令值Ic。在將線圈 34a,34b中流過的電流增加時(shí)，由于以與正?？刂啤⒓磁c省電控制以外的控制相同的斜率進(jìn)行增加，因此不存在響應(yīng)性的問題。但是，由于僅在線圈34a、34b中流過的電流減少的情況下響應(yīng)性下降，因此，在此期間流過多余的電流，無法充分地降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的消耗電力。為了充分地確保在線圈34a、34b中流過的電流減少的情況下的PWM控制的OFF時(shí)間，將來自圖2、圖3所示的信號(hào)運(yùn)算部4的電流值偏差D向-(負(fù))方向增大是有效的。因此，只要將信號(hào)運(yùn)算部4所具有的增益調(diào)整部43生成的增益G增大即可。但是，如果增益 G增大，則在正?？刂埔约笆‰娍刂浦芯€圈34a、34b中流過的電流增加時(shí)，所述電流過度增加，其結(jié)果，可能產(chǎn)生過調(diào)。為了解決該問題，在本實(shí)施方式的省電控制中，圖3所示的增益調(diào)整部43，在必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值減少時(shí)，與不必使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值減少時(shí)(例如，在線圈 34a,34b中流過的電流增加的情況下)相比，將增益G增大。如上所述，在省電控制中，由于可以僅在線圈34a、34b中流過的電流減少的情況下，將電流值偏差D增大，因此，可以使開關(guān)元件的OFF時(shí)間變長。因此，可以抑制使流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流減少時(shí)的響應(yīng)性下降。其結(jié)果，在本實(shí)施方式的省電控制中，由于可以使驅(qū)動(dòng)電流值Id迅速地向電流指令值Ic收斂，因此抑制多余的電流流過線圈34a、34b的情況，可以充分地降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 30的消耗電力。另外，增益調(diào)整部43還對(duì)驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕緣值和電流指令值Ic的絕對(duì)值進(jìn)行比較，在必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值減少時(shí)，以使增益G變大的方式進(jìn)行調(diào)整。并且，增益調(diào)整部43也可以在執(zhí)行省電控制時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值大于或等于電流指令值 Ic的絕對(duì)值時(shí)，進(jìn)行調(diào)整，以使與驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值小于電流指令值Ic的絕對(duì)值時(shí)相比，將所述增益G增大。在本實(shí)施方式中，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的旋轉(zhuǎn)速度小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，執(zhí)行省電控制。在小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度中，也包含步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30停止的情況 (旋轉(zhuǎn)速度為0)。如上所述，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30停止時(shí)執(zhí)行省電控制，但通過在步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 30旋轉(zhuǎn)時(shí)也廣泛使用省電控制，從而可以進(jìn)一步抑制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的消耗電力。所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度，是用于規(guī)定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30在較低速下旋轉(zhuǎn)的情況的旋轉(zhuǎn)速度，例如，為200rpm至300rpm。在小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)執(zhí)行省電控制的原因在于，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30以高速旋轉(zhuǎn)的情況下響應(yīng)性優(yōu)先。下面，通過圖15 圖17，詳細(xì)說明本實(shí)施方式的省電控制。圖15是線圈34a、34b中流過的電流的方向?yàn)?的情況(PI = 1、P2 = 0)，圖16是為-的情況(Pl = 0、P2 = 1)。圖17的實(shí)線是由于本實(shí)施方式的省電控制引起的驅(qū)動(dòng)電流值Id的變化，虛線是增益一定的情況下的驅(qū)動(dòng)電流值Id的變化。如上所述，本實(shí)施方式的省電控制中，與不必使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值|ld|減少時(shí)的增益Gl相比，將必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值I Id減少時(shí)的增益G2增加(Gl < G2)。在圖15、圖16所示的例子中，在與電流指令值Ic的絕對(duì)值|lc|相比驅(qū)動(dòng)電流值 Id的絕對(duì)值Ildl小的情況下(至t = tl為止的區(qū)域以及t比t2大的區(qū)域)，為了使偏差 d( = Ic-Id)為0，必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值I Id增加。此時(shí)，由于在圖3所示的增益調(diào)整部43中增益G = G1，因此，電流值偏差D成為 dXGl。另外，在|ld|彡Ic的情況下& =衍 12的區(qū)域)，為了使偏差(1( = Ic-Id) 為0，必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值|ld|減少。此時(shí)，在增益調(diào)整部43中增益G = G2(> G1)，因此電流值偏差D成為dXG2。如上所述，在本實(shí)施方式的省電控制中，增益調(diào)整部43 在驅(qū)動(dòng)電流值Id的絕對(duì)值|ld|大于或等于電流指令值Ic的絕對(duì)值|lc|時(shí)，與|ld|比
Ic小時(shí)相比，將增益G增大。通過如上所述，本實(shí)施方式的省電控制，可以僅在線圈34a、34b中流過的電流減少的情況下，將電流值偏差D增大。其結(jié)果，如圖17所示，由本實(shí)施方式的省電控制引起的驅(qū)動(dòng)電流值Id的變化(實(shí)線)，與增益G—定的情況(虛線)相比，抑制使流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的電流減少時(shí)的響應(yīng)性下降，迅速地向電流指令值Ic (在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的停止時(shí)為0)收斂。其結(jié)果，由于可以使流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的多余電流減少，因此可以充分地降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的消耗電力。下面，說明圖2所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置1對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的動(dòng)作進(jìn)行控制的例子。在圖18中，在對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的動(dòng)作進(jìn)行控制的情況下，圖2所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置1的控制信號(hào)生成部2生成電流指令值Ic以及控制切換指令P1、P2。并且，在步驟 SlOl中，信號(hào)運(yùn)算部4取得由控制信號(hào)生成部2生成的電流指令值Ic，在步驟S102中從電流檢測電路8a(8b)取得驅(qū)動(dòng)電流值Id，在步驟S103中，取得由控制信號(hào)生成部2生成的控制切換指令P1、P2。另外，步驟S101、步驟S102和步驟S103的順序無所謂。在步驟S104中，在控制切換指令即Pl或者P2為0的情況下(步驟S1014，是)， 電動(dòng)機(jī)控制裝置1執(zhí)行省電控制。在該情況下，進(jìn)入步驟S105。在步驟S105中，在Pl = 1 且Id彡Ic的情況下(步驟S105，是)，流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的線圈34a、34b的電流的方向?yàn)?且|ld|彡I Ic |。在該情況下，由于必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id減少，因此進(jìn)入步驟S106，偏差生成部40從增益調(diào)整部43取得增益G2，將與偏差d相乘的增益G設(shè)定為G2。在步驟S104中，在不是控制切換指令即Pl或者P2不為0的情況下，即Pl = 1且 P2 = 1的情況下(步驟S104，否)，電動(dòng)機(jī)控制裝置1不執(zhí)行省電控制。在該情況下，進(jìn)入步驟S107，偏差生成部40從增益調(diào)整部43取得增益Gl，將與偏差d相乘的增益G設(shè)定為 Gl。在步驟S105中，在不是Pl = 1且Id彡Ic的情況下，S卩，P2 = 1或者Id < Ic的情況下(步驟S105，否)，進(jìn)入步驟S108。在步驟S108中，在P2 = 1且Ic彡Id的情況下(步驟S108，是)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的線圈!Ma、34b中流過的電流的方向?yàn)?且|ld|彡|lc|。在該情況下，由于必須使驅(qū)動(dòng)電流值Id減少，因此進(jìn)入步驟S 106，偏差生成部40從增益調(diào)整部43取得增益G2，將與偏差d相乘的增益G設(shè)定為G2。在步驟S108中，在不是P2 = 1且Ic彡Id的情況下、即P2 = 0或者Ic < Id的情況下(步驟S108，否)，電動(dòng)機(jī)控制裝置1不執(zhí)行省電控制。在該情況下，進(jìn)入步驟S107， 偏差生成部40從增益調(diào)整部43取得增益Gl，將與偏差d相乘的增益G設(shè)定為Gl。下面，進(jìn)入步驟S109，偏差生成部40計(jì)算電流值偏差D。并且，在步驟SllO中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41從三角波產(chǎn)生部42取得三角波Vt。然后，在步驟Slll中，在D > Vt的情況下(步驟S111，是)，進(jìn)入步驟S112，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd成為1。在D < Vt 的情況下(步驟S111，否)，進(jìn)入步驟S113，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd成為0。在步驟Slll 步驟Sl 13中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部41生成由0N/0FF構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd。該驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd是用于PWM控制的信號(hào)。然后，進(jìn)入步驟S114，圖3所示的信號(hào)運(yùn)算部4將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd作為第1驅(qū)動(dòng)信號(hào) Sdl，將使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd反轉(zhuǎn)后的信號(hào)作為第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。信號(hào)運(yùn)算部4的第1反轉(zhuǎn)部 45使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd反轉(zhuǎn)而作為第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。在步驟S115中，控制切換指令Pl為1的情況下(步驟S115，是)，進(jìn)入步驟S116。 在步驟Sl 16中，在控制切換信號(hào)P2為1的情況下(步驟Sl 16，是)，進(jìn)入步驟Sl 17，信號(hào)運(yùn)算部4從第1邏輯積運(yùn)算部46向驅(qū)動(dòng)電路6輸出第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl,從第2邏輯積運(yùn)算部 47向驅(qū)動(dòng)電路6輸出第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2。在步驟S115以及步驟S116中為是的情況下，由于Pl = P2 = 1，因此不執(zhí)行省電控制，在正?？刂浦?，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30驅(qū)動(dòng)。在步驟S115中，控制切換指令Pl不為1的情況下(步驟S115，否)，進(jìn)入步驟
5118。在該情況下，由于Pl= 0，因此信號(hào)運(yùn)算部4的第1邏輯積運(yùn)算部46將第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl設(shè)定為0。然后，進(jìn)入步驟S117，信號(hào)運(yùn)算部4執(zhí)行上述的處理。在該情況下，由于第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl = 0且第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2 = 1，因此，在步驟Sl 17中，執(zhí)行步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30 的線圈34a、34b中流過的電流的方向?yàn)?的情況下的省電控制。在步驟Sl 16中，在控制切換信號(hào)P2不為1的情況下(步驟Sl 16，否)，進(jìn)入步驟
5119。在該情況下，由于P2= 0，因此信號(hào)運(yùn)算部4的第2邏輯積運(yùn)算部47將第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2設(shè)定為0。然后，進(jìn)入步驟S117，信號(hào)運(yùn)算部4執(zhí)行上述的處理。在該情況下，由于第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sdl = 1且第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd2 = 0，因此，在步驟Sl 17中，執(zhí)行步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30的線圈 34a,34b中流過的電流的方向?yàn)?的情況下的省電控制。圖19所示的縫紉機(jī)70為電子循環(huán)縫紉機(jī)。電子循環(huán)縫紉機(jī)具有保持框，其對(duì)執(zhí)行縫制的被縫制物即布料進(jìn)行保持，通過該保持框相對(duì)于縫針進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，從而在由保持框保持的布料上形成基于規(guī)定的縫制圖案數(shù)據(jù)(縫制圖案)的縫跡。在這里，將后述的縫針78進(jìn)行上下移動(dòng)的方向定義為Z軸方向(上下方向)，將與其正交的一個(gè)方向定義為X軸方向(左右方向)，將與Z軸方向和X軸方向這兩者正交的方向定義為Y軸方向(前后方向)。電子循環(huán)縫紉機(jī)70 (以下稱為縫紉機(jī)70)具有縫紉機(jī)主體71，其設(shè)置在縫紉機(jī)工作臺(tái)T的上表面；踏板R，其設(shè)置在縫紉機(jī)工作臺(tái)T的下部，用于對(duì)縫制的開始和停止進(jìn)行操作；以及操作面板90等，其設(shè)置在縫紉機(jī)工作臺(tái)T的上部，由用戶進(jìn)行輸入操作?？p紉機(jī)主體71具有縫紉機(jī)架72，其外形從側(cè)面觀察為大致二字狀?？p紉機(jī)架72具有縫紉機(jī)臂部72a，其形成縫紉機(jī)主體71的上部，沿前后方向延伸；縫紉機(jī)基座72b，其形成縫紉機(jī)主體71的下部，沿前后方向延伸；以及縱向機(jī)體部72c， 其將縫紉機(jī)臂部7 和縫紉機(jī)基座72b連結(jié)。縫紉機(jī)主體71在縫紉機(jī)架72內(nèi)配置動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，具有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地沿前后方向延伸的主軸以及下軸。所述主軸配置在縫紉機(jī)臂部 72a的內(nèi)部，所述下軸配置在縫紉機(jī)基座72b的內(nèi)部。所述主軸與縫紉機(jī)電動(dòng)機(jī)連結(jié)，通過該縫紉機(jī)電動(dòng)機(jī)施加轉(zhuǎn)動(dòng)力。另外，所述下軸經(jīng)由縱軸與主軸連結(jié)，如果主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則主軸的動(dòng)力經(jīng)由縱軸向下軸側(cè)傳遞，使下軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 在所述主軸的前端連接有針棒78a，其通過主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿Z軸方向上下移動(dòng)。在針棒78a 的下端可以更換地設(shè)置縫針78。利用如上所述的結(jié)構(gòu)，通過所述主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而縫針78沿Z 軸方向上下移動(dòng)。在所述下軸的前端設(shè)置有釜。如果與所述主軸一起所述下軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過縫針78和所述釜的協(xié)同動(dòng)作，形成縫跡。在縫紉機(jī)臂部7 上設(shè)置有中壓腳裝置，其用于防止由于縫針78的上下移動(dòng)而導(dǎo)致的布料的抬起，并具有中壓腳，該中壓腳與針棒78a的上下移動(dòng)聯(lián)動(dòng)而上下移動(dòng)，且將縫針78周圍的布料向下方按壓。另外，所述中壓腳裝置的主體配置在縫紉機(jī)臂部7 的內(nèi)部， 將縫針78插入至形成在所述中壓腳的前端側(cè)的貫穿孔中。在縫紉機(jī)基座72b上配置有布板80。在布板80的上方配置有作為布料保持部的保持框81以及縫針78。保持框81安裝在配置于縫紉機(jī)臂部72a的前端部的安裝部件83 上。另外，如圖20所示，保持框81具有布料壓腳86和下板87。并且，布料壓腳86可以通過配置在縫紉機(jī)臂部72a內(nèi)的布料壓腳氣缸的驅(qū)動(dòng)而上下驅(qū)動(dòng)。通過如上所述的結(jié)構(gòu)，布料壓腳86在自身下降時(shí)在其與下板87之間將布料夾持并保持。對(duì)保持框81進(jìn)行保持的安裝部件83，經(jīng)由導(dǎo)軌單元，支撐在存儲(chǔ)保持于縫紉機(jī)架 72內(nèi)的X軸導(dǎo)軌75上。X軸導(dǎo)軌75經(jīng)由導(dǎo)軌單元而支撐在Y軸導(dǎo)軌76上。通過如上所述的結(jié)構(gòu)，保持框81經(jīng)由安裝部件83，可以在X-Y平面上任意地移動(dòng)。另外，在縫紉機(jī)基座72b內(nèi)，作為X-Y驅(qū)動(dòng)單元而設(shè)置有作為X軸電動(dòng)機(jī)的第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及作為Y軸電動(dòng)機(jī)的第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B。第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A經(jīng)由齒輪使進(jìn)給軸77旋轉(zhuǎn)，對(duì)與安裝部件83連結(jié)的同步帶84進(jìn)行輸送。另外，第2進(jìn)步電動(dòng)機(jī)30B經(jīng)由錐齒輪使進(jìn)給軸78旋轉(zhuǎn)，對(duì)與X軸導(dǎo)軌75連結(jié)的同步帶85進(jìn)行輸送。通過如上所述的結(jié)構(gòu)，如果使第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B驅(qū)動(dòng)， 則通過它們的協(xié)同動(dòng)作，可以使安裝部件83以及保持框81向X-Y平面的任意的位置上定位。并且，通過保持框81的移動(dòng)和縫針78以及所述釜的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)，從而在布料上形成基于規(guī)定的縫制圖案數(shù)據(jù)的縫跡數(shù)據(jù)的縫跡。并且，保持框81、安裝部件83、第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B作為定位機(jī)構(gòu)91起作用，將縫針78和布料在X軸方向以及Y軸方向上相對(duì)地定位，以使得相對(duì)
16于被縫制物即布料在任意的位置上執(zhí)行落針。第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B，通過圖2所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置1 而控制其動(dòng)作。通過如上所述動(dòng)作，從而第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B對(duì)定位機(jī)構(gòu)91進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。并且，定位機(jī)構(gòu)91進(jìn)行縫針78和布料之間的相對(duì)定位。在第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B停止的情況或者以小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，電動(dòng)機(jī)控制裝置1執(zhí)行上述的本實(shí)施方式的省電控制。本實(shí)施方式的省電控制可以降低第1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30A以及第2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)30B的消耗電力，因此可以降低縫紉機(jī)70的消耗電力。以上，在本實(shí)施方式中，在省電控制中，在必須使流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流的絕對(duì)值減少的情況下，與除此以外的情況相比，將增益增大。通過如上所述動(dòng)作，由于在PWM控制中可以將開關(guān)元件的OFF時(shí)間變長，因此可以充分地確保流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流減少的時(shí)間。其結(jié)果，抑制所述電流減少時(shí)的響應(yīng)性的下降，可以降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的消耗電力。另外， 在省電控制中，由于驅(qū)動(dòng)電流值迅速地向電流指令值收斂，因此使驅(qū)動(dòng)電流值的振動(dòng)減少。 其結(jié)果，使縫紉機(jī)的保持框的振動(dòng)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的噪聲降低。另外，在本實(shí)施方式中，通過使信號(hào)運(yùn)算部為微型處理器(例如，DSP)，從而可以在省電控制和正?？刂浦?，分別將增益的設(shè)定自動(dòng)地變更為適當(dāng)?shù)闹怠Ｍㄟ^如上所述，在省電控制中，由于可以抑制流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流減少時(shí)的響應(yīng)性的下降。其結(jié)果，可以使流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的多余電流減少，因此可以降低步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的消耗電力。另外，在本實(shí)施方式中，通過使信號(hào)運(yùn)算部為微型處理器，從而即使在通過信號(hào)運(yùn)算部控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)變更的情況下，也可以利用軟件進(jìn)行更變，以使成為最佳的增益。如上所述，本實(shí)施方式不必更換硬件，而可以實(shí)現(xiàn)最佳的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制。另外，通過將信號(hào)運(yùn)算部軟件化，從而在讀出信號(hào)運(yùn)算部內(nèi)的計(jì)算機(jī)程序時(shí)，通過設(shè)置密碼等，而也可以使增益的設(shè)定或者內(nèi)部的控制等技術(shù)信息向第三者泄露的可能性減低。另外，在信號(hào)運(yùn)算部的偏差生成部由硬件構(gòu)成的情況下，可以由具有運(yùn)算放大器和電阻器的差動(dòng)放大電路而構(gòu)成，但在該情況下，增益由電阻比率設(shè)定，因此在省電控制和除此以外的情況下難以高速地對(duì)增益進(jìn)行變更。在本實(shí)施方式中，由于將信號(hào)運(yùn)算部的偏差生成部軟件化，因此，在省電控制和除此以外的情況下可以容易地實(shí)現(xiàn)高速變更增益。工業(yè)實(shí)用性如上所述，本發(fā)明所涉及的縫紉機(jī)的控制裝置以及縫紉機(jī)，對(duì)于降低消耗電力來說有用。
權(quán)利要求
1.一種縫紉機(jī)的控制裝置，其具有驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件和2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件，該2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件可以將對(duì)縫紉機(jī)的規(guī)定的動(dòng)作裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源的正極連接，該2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件可以將所述線圈的兩端分別接地；以及控制單元，其對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制， 該縫紉機(jī)的控制裝置的特征在于， 所述控制單元包含偏差生成部，其求出針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值和在所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中流過的電流的驅(qū)動(dòng)電流值之間的偏差，生成向所述偏差施加規(guī)定的增益后的電流值偏差； 驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，其利用所述電流值偏差，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及增益調(diào)整部，其在對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，以使通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中的情況下，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值和所述電流指令值的絕對(duì)值進(jìn)行比較，對(duì)所述增益進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述增益調(diào)整部，在所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值大于或等于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)，與所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值小于所述電流指令值的絕對(duì)值小時(shí)相比，將所述增益增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，在所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，對(duì)所述正極側(cè)開關(guān)元件以及所述接地側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行控制，以使得通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述動(dòng)作裝置為定位機(jī)構(gòu)，其相對(duì)于縫針對(duì)所述被縫制物進(jìn)行相對(duì)地定位，以相對(duì)于被縫制物在任意的位置處進(jìn)行落針。
5.一種縫紉機(jī)的控制裝置，其對(duì)用于驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的規(guī)定的動(dòng)作裝置的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，其特征在于，具有驅(qū)動(dòng)電路，其具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件和2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件，該2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件可以將所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源的正極連接，該2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件可以將所述線圈的兩端分別接地；控制信號(hào)生成部，其生成針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值，另外，生成用于執(zhí)行省電控制的控制切換指令，在該省電控制中，對(duì)所述正極側(cè)開關(guān)元件以及所述接地側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使得通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中；偏差生成部，其求出針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值和流向所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流的驅(qū)動(dòng)電流值之間的偏差，生成向所述偏差施加規(guī)定的增益后的電流值偏差；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，其利用所述電流值偏差，生成用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 并向所述2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件以及所述2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件輸入所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及增益調(diào)整部，其在執(zhí)行所述省電控制時(shí)，在所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值大于或等于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)，與所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值小于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)相比，將所述增益增大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述動(dòng)作裝置為定位機(jī)構(gòu)，其相對(duì)于縫針對(duì)所述被縫制物進(jìn)行相對(duì)地定位，以相對(duì)于被縫制物在任意的位置處進(jìn)行落針。
7.—種縫紉機(jī)，其具有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其對(duì)規(guī)定的動(dòng)作裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)電路，其具有2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件和2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件，該2個(gè)正極側(cè)開關(guān)元件可以將所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈的兩端分別與電源的正極連接，該2個(gè)接地側(cè)開關(guān)元件可以將所述線圈的兩端分別接地；以及控制單元，其對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，該縫紉機(jī)的特征在于，所述控制單元包含偏差生成部，其求出針對(duì)所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電流指令值和所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中流過的電流的驅(qū)動(dòng)電流值之間的偏差，生成向所述偏差施加規(guī)定的增益后的電流值偏差；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部，其利用所述電流值偏差，生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及增益調(diào)整部，其在對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制，以使通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中的情況下，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值和所述電流指令值的絕對(duì)值進(jìn)行比較，對(duì)所述增益進(jìn)行調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述增益調(diào)整部，在所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值大于或等于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)，與所述驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值小于所述電流指令值的絕對(duì)值時(shí)相比，將所述增益增大。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，在所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)小于或等于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，對(duì)所述正極側(cè)開關(guān)元件以及所述接地側(cè)開關(guān)元件進(jìn)行控制，以使得通過所述線圈的自感應(yīng)而從所述線圈流出的電流回流至所述線圈自身中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的縫紉機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述動(dòng)作裝置為定位機(jī)構(gòu)，其相對(duì)于縫針對(duì)所述被縫制物進(jìn)行相對(duì)地定位，以相對(duì)于被縫制物向任意的位置進(jìn)行落針。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制裝置及具有控制裝置的縫紉機(jī)，其使在縫紉機(jī)中使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的消耗電力降低。縫紉機(jī)的控制裝置(1)包含偏差生成部(40)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部(41)、增益調(diào)整部(43)。偏差生成部求出針對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(30)的電流指令值(Ic)和流向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流值(Id)之間的偏差(d)，并生成向偏差施加規(guī)定的增益(G)后的電流值偏差(D)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部(41)根據(jù)電流值偏差生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)(Sd)。在進(jìn)行省電控制，以使得通過線圈(34a、34b)的自感應(yīng)而流出的電流回流至線圈自身中的情況下，在必須使驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值減少時(shí)，與不必使驅(qū)動(dòng)電流值的絕對(duì)值減少時(shí)相比，將增益增大。
文檔編號(hào)D05B69/18GK102560916SQ20111039191
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者塚原慎也, 稻田昭夫 申請(qǐng)人:Juki株式會(huì)社