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Singer Futura 2000

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Informations connexes

Ressources pour la réparation de machines à coudre

Cette page concerne la révision et la réparation d'une machine à coudre Singer Futura 2000.

Présentation

Cette machine a coudre a été achetée d'occasion fin des années 1990 ou tout début des années 2000 chez un concessionnaire Singer. Depuis, elle a été assez peu utilisée, essentiellement parce que nous n'avons pas d'emplacement dédié pour ça (donc il faut la sortir d'un placard, c'est lourd, etc.) et parce que... on coud moins qu'avant...

Il s'agit d'un des premiers modèles électronique de Singer qui doit dater du milieu des années 1970. Etant donné son âge, je ne pense pas qu'elle utilise un microprocesseur mais plutôt un circuit logique et dans ce cas, probablement un ASIC. En tout cas, je n'ai rien trouvé concernant la référence du gros circuit intégré AMI8214.

Pour l'époque, c'était sans doute novateur mais finalement, quel est l'intérêt d'avoir une électronique de pilotage de la machine par rapport à une autre entièrement mécanique ? Je précise que je n'aborde dans cette questions et les réponses qui suivent que les machines à coudre domestiques. Les plus et les moins 

Si vous cousez beaucoup et que vous souhaitez une grande variété de points ou certaines fonctionnalités qui ne sont réalisables que par l'électronique (mémorisation d'un parcours, certains points spécifiques, certains réglages automatiques, etc.), alors, de toute façon, la question ne se pose pas, il faut acheter une machine électronique et envisager son changement périodique.

Pour ceux qui n'ont besoin que de quelques types de points, une machine mécanique, même ancienne, fait très bien l'affaire et est beaucoup plus fiable et durable... A condition de savoir remplacer les pièces d'usure et faire les réglages suite à ces réparations.

Principes d'une machine à coudre électronique

Du point de vue mécanique, on retrouve la plupart des éléments d'une machine traditionnelle mais il y a une différence essentielle : le mouvement latéral de l'aiguille et les paramètres de l'avance du tissu sont contrôlés par des moteurs eux mêmes commandés par l'électronique en fonction du programme choisi. Il y a également quelques électroaimants pour commander la mise en fonction ou l'arrêt de certaines fonctions.

Pour le reste, c'est la qualité et la précision de la fabrication qui fait la différence, que la machine soit purement mécanique ou électronique.

La Singer Futura 2000

Cette machine est construite de façon traditionnelle, faisant une large part à l'acier (mécanique) et à la fonte d'aluminium (châssis), plus quelques pièces en nylon (certains pignons), en matières plastiques ou dans d'autres matières synthétiques (pignons de crochet par exemple). On est encore sur du grand Singer.

Sur cette machine, l'électronique est répartie sur 5 cartes alimentées par un gros transformateur (qui alimente également deux moteurs, deux électroaimants et la lumière qui est en basse tension).

Cette électronique occupe une grande partie de l'espace disponible et il faut saluer le talent des concepteurs pour avoir réussi à tout faire tenir dans une machine de taille raisonnable.

Démontage

Globalement, la machine se démonte assez facilement mais je vous conseille de prendre plusieurs photographies ou des notes afin de faciliter le remontage. Sauf précisions dans le corps du texte, toutes les explications sont données en considérant que la machine est face à vous en usage normal.

A ce stade du démontage, la machine se présente ainsi.

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Vue de face

Un petit zoom sur le capot supérieur gauche et sa vis de blocage.

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Capot de gauche, position de la vis de blocage

Peut-être avez vous remarqué le curieux boitier blanc sous la machine.

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Il contient les condensateurs de filtrage de l'alimentation basse tension. Je suppose que dans mon cas, ces condensateurs ont été changés. Leur branchement montre que l'on a à faire à une alimentation positive et négative. Je les trouve un peu éloignés de la carte d'alimentation mais à l'époque, ces condensateurs prenaient pas mal de place...

singerBoitier ouvert

Pour accéder à la mécanique supérieure, il vous faudra démonter certaines cartes électroniques. Pour faciliter ce démontage, vous aurez intérêt à défaire les fils montés sur connecteurs. Prenez soin de bien les repérer. Le démontage se fait ainsi :

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Carte d'alimentation
panneau de commande et d'affichage

Zoom sur certaines parties

Moteur et courroie

singerVue de face bloc moteur et commande interrupteur

Le moteur est fixé sur une tige métallique autour de laquelle il peut tourner. Une autre tige métallique avec une tête de vis le bloque dans sa position normale. Cette deuxième tige sert aussi à régler la tension de la courroie en faisant tourner le moteur autour du premier axe.

Le système est astucieux mais à un défaut : l'extrémité de la tige de réglage s'insère dans un joint cranté. Dans mon cas, ce joint s'est désagrégé dès que j'ai manipulé ce réglage. Ca n'empêche pas le réglage mais il est craindre qu'il ne tienne pas bien en l'absence de ce joint.

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Vue d'ensemble bloc moteur

Pour retirer le moteur, il faut retirer l'axe autour duquel tourne le moteur. Cet axe est bloqué par un clip qu'il faut retirer pour pouvoir sortir l'axe.

Il faut également retirer le fil d'alimentation qui part du moteur vers l'électronique et désolidariser la tige qui va de l'interrupteur à glissière se trouvant dans le bloc moteur au bouton de commande qui se trouve un peu plus haut.

Frein du fil supérieur

Le mécanisme est un peu compliqué sans grande justification.

Le frein lui même est composé :

La tringle est maneuvrée par un premier levier lui-même actionné par l'escargot situé derrière la commande de réglage de la tension. La tringle est fixée à ce premier levier. Plus on tourne la commande vers un chiffre élevé, plus ce premier levier bascule (vers la droite), plus le premier disque serre la plaque en inox contre le second disque et plus le fil est freiné.

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Ce frein ne fonctionne que si la barre d'aiguille est baissée. Lorsqu'elle est relevée, un second levier vient contrarier le mouvement du premier levier en le repoussant en position où le frein n'est plus actif.

Le mode d'emploi semble indiquer que le fil doit passer à droite de la plaque en inox ce qui est effectivement préférable. Mais s'il passe à gauche, ça fonctionne aussi. D'ailleurs, il le faut bien pour que le frein soit utilisable avec deux bobines (double aiguille).

Il y a peu de risques de pannes de ce mécanisme. Je cite celles qui me viennent en tête :

Plaque à aiguille

La plaque a aiguille est en deux parties. L'une des parties (arrondie sur un de ses côté) comporte les ouvertures pour le passage des griffes d'entrainement et de l'aiguille.

L'autre plaque donne accès au boitier à canette (horizontal) et dispose d'un hublot permettant de voir à quel niveau la canette est remplie.

singerPlaque(s) à aiguille fermée(s)

La plaque qui comporte les ouvertures est simplement enfichée sur deux tétons en métal et fixé par des aimants. Il suffit de la déplacer vers le haut pour la sortir de son logement.

Pour ce faire, il faut ouvrir la plaque qui ferme le boitier à canette et qui coulisse horizontalement afin de pouvoir saisir l'autre plaque.

Un système de blocage évite qu'on puisse sortir complètement la plaque qui ferme le boitier à canette. Si on souhaite la sortir complètement, il faut agir sur un ressort (voir photo) qui permet de faire entrer la tige métallique qui bloque la plaque dans le corps de la machine.

singerPlaque(s) à aiguille otée(s)

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Nettoyage du porte canette

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Compartiment à canette en ordre de marche.

Le porte canette peut s'encrasser avec les poussières de fils et de tissu. Pour le nettoyer :

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Avant nettoyage.

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Après nettoyage

Changement des pignons du crochet

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Les pignons qui entrainent le crochet (un sur un arbre horizontal, l'autre sur un axe vertical) tombent en poussière au bout d'un certain temps.

D'origine, ces pignons sont en matière synthétique qui ressemble à ce qu'on trouve pour les bandes de roulements des roues d'automobiles : suffisamment durs pour faire leur office mais autorisant une certaine souplesse pour éviter les bruits sans qu'il y ait besoin de lubrifier.

Les pignons de rechange que l'on trouve sur les sites chinois sont également en matière synthétique. Il y en a de deux types en 2021. Des noirs à dents droites, des blancs (nylon ?) à dents hélicoïdales. J'ai essayé les deux.

Les noirs sont très bruyants et ont un jeu important qui complique le réglage du crochet. Les blancs n'ont pas de jeux et sont silencieux. Par contre, sur ceux que j'ai acheté, le diamètre du pignon du crochet était légèrement trop faible et j'ai du l'agrandir (très peu).

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Je décris ci-après comment je m'y suis pris pour leur changement :

Le remontage du pignon de crochet se fait en sens inverse du démontage.

L'explication est un peu longue mais c'est assez simple à faire. Toutefois, vous n'en avez pas terminé. Il est probable que la machine est désormais complètement déréglée.

Par déréglée, il faut comprendre que le crochet n'est sans doute plus synchronisé avec l'aiguille et peut être que l'avance du tissu n'est lui aussi plus synchronisé avec le reste.

Synchronisation/réglage

La synchronisation de cette machine est très similaire à celle d'une machine complètement mécanique. La synchronisation des mouvements pilotés par l'électronique se sur-ajoutent à ceux de la synchronisation mécanique.

Synchronisation gérée mécaniquement

La synchronisation gérée par la mécanique concerne le mouvement du crochet par rapport à celui de la barre d'aiguille et la synchronisation de l'avance du tissu, toujours par rapport à celui de la barre d'aiguille.

Une fois faite, cette synchronisation est maintenue par une classique courroie crantée.

Synchronisation gérée électroniquement

La synchronisation gérée par l'électronique concerne le mouvement latéral de la barre d'aiguille et le sens de l'entrainement du tissu (avant-arrière) ainsi que la longueur des points.

Cette synchronisation est effectuée par un capteur à effet Hall, l'aimant associé au capteur étant périodiquement occulté par un volet en rotation situé sur la barre d'entrainement supérieur de la machine. C'est comme ça que la logique de commande détermine dans quel moment du cycle la machine se trouve (barre d'aiguille en haut ou en bas pour faire simple). Et en fonction de ce moment, la logique de commande va commander le mouvement latéral ainsi que le sens et la longueur du point associés à l'entrainement du tissu.

Pour synchroniser la machine, il est donc impératif de commencer par la synchronisation mécanique qui est garante de la validité de l'information transmise par le capteur à effet Hall.

La première synchronisation commence par le réglage du crochet.

Réglage/synchronisation du crochet

La procédure de réglage est expliquée sur le forum du site Journal des femmes et c'est celle que j'ai suivie. Je me permet de la reproduire tout en précisant deux ou trois points supplémentaires.

La procédure est assez générale pour tous les crochets qui tournent dans le sens anti-horaire :

Réglage/synchronisation de l'avance du tissu

Suite à des changements de pignons, il est possible (probable) que l'avance du tissu ne soit plus synchronisée avec le reste de la machine. C'est en particulier le cas si vous avez fait tourner l'engrenage long ou si vous avez manipulé l'arbre qui se trouve entrainé par cet engrenage et qui commande le déplacement de la griffe d'entrainement du tissu.

Si vous devez refaire également le réglage de la longueur du point et de l'avance/recul, alors il est peut-être préférable de désolidariser le levier de commande de l'avance/recul et de la longueur du point de l'axe sur lequel il est connecté. Sinon, ne touchez surtout pas à ce réglage (conservez le réglage d'usine).
On peut faire ce réglage machine éteinte. :

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Si ça peut aider, voila comment était positionné le système d'excentrique et le repère de l'engrenage sur ma machine avant les révisions. Le repère est de l'autre côté de l'arbre donc, on ne le voit pas  !

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Je n'ai pas eu à faire le réglage de la longueur du point ni de l'avance/recul de l'entrainement. Mais ayant du l'analyser (car j'ai cru devoir le faire !), je vous donne des informations sur son fonctionnement :

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Réglage de la largeur du point inopérant

Lors de la réparation (en fait, au moment où j'allais refermer la machine car tous les réglages étaient terminés) est apparu un problème inattendu : la largeur du point ne variait plus quelque soit la position du réglage (mais elle n'était pas nulle).

Dans le cas présent, comme la barre d'aiguille se déplacait, la commande du moteur était donc correcte. Par ailleurs, les points complexes nécessitant des déplacements intermédiaires (broderies) fonctionnaient (mais à l'intérieur d'une largeur constante). Donc, le capteur de positionnement du déplacement de la barre d'aiguille fonctionnait également ainsi que la logique de commande.

Il ne restait donc plus que le potentiomètre et tous les éléments entre lui et la logique de commande. A priori, la panne pouvait donc venir :

A noter que ce qui est exposé ici pour la largeur du point s'applique aussi à pour sa longueur (mécanisme similaire).

Concernant ma machine, une résistance de 15 ohms était carbonisée (sur la carte d'alimentation). J'ai constaté qu'elle avait déjà été changée. Je l'ai changée a nouveau (mais sans savoir pouquoi elle était carbonisée). C'était effectivement une panne mais ce n'était pas la panne. Pour plus d'information, voir le schéma ci-après (résistance R6).

Le potentiomètre était bon, je n'ai pas trouvé de problèmes dans les liaisons. Restait un circuit intégré CD4016 puis le gros pavé qui gère la machine et pour lequel on ne dispose pas d'information....

Afin de mieux comprendre le fonctionnement, j'ai fait la rétro-ingénierie de la carte d'alimentation qui comporte également la commande pour le réglage des points.

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988163-901 604923-902 Singer Schema alimentation / schematic power supply

Quelques précisions au sujet du schéma :

Explication du schéma :

Une tension symétrique par rapport au point milieu d'un transformateur (0V) est fournie à un redresseur (4xP300B) suivi d'un filtrage (2x5800µF). Elle donne l'alimentation continue principale de la machine (entre +/-15V et +/-16V). Une charge de 56kohms par voie d'alimentation permet d'éviter une envolée de la tension à vide et décharge les condensateurs de filtrage à l'extinction de la machine. Les alimentations sont fournies aux autres cartes via les connecteurs J19 et J20

Je suppose que les GAP-CAP sont là pour éliminer l'électricité statique sur les boutons. Le corps des boutons (largeur et longueur uniquement) agissent comme des touches sensitives. Lorsqu'on touche le corps d'un bouton, un signal carré est modifié. Cette modification est détectée par la logique de commande qui allume une LED et se met en attente de la nouvelle consigne (signaux ContC ou ContD du CD4016).

Une alimentation auxilliaire +8V/-8V stabilisée est créée par le régulateur SG4194. Cette alimentation est fournie aux autres cartes via les connecteurs J19 et J20 et sert également à alimenter le circuit intégré CD4016. Enfin, cette tension est également connectée aux bornes du potentiomètre de réglage de la boutonnière. Le point milieu du potentiomètre donne la résultante de cette tension entre -8V et +8V.

Je suppose que le CD4016 (4 commutateurs analogiques) sert à récupérer les valeurs des tensions aux bornes des 3 potentiomètres de réglages du point :

J'imagine que la voie B n'est commandée que si on a sélectionné la boutonnière. Pour les autres voies, il semble que la sélection s'opère lorsqu'on touche un des deux boutons (largeur ou longueur).

Finalement : après avoir suivi les différents signaux dans la carte qui supporte la logique de commande, je constatai que le signal ContD passait par la LED en façade qui signale que l'on va modifier la largeur du point. Or, cette LED était HS (très rare) donc le signal était toujours inactif. En démontant, je constatai également qu'elle avait déjà été changée. Bref, j'ai changé la LED et tout s'est remis à fonctionner normalement.

Problèmes spécifiques

Je décris ici quelques constations spécifiques à ma machine.

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Fixation du guide fil. On voit les vis cruciformes qui ne sont pas d'origine.

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Nouvelle fixation du guide fil

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Fixation du porte bobine. On voit les vis cruciformes qui ne sont pas d'origine.

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Essais

A la première mise sous tension après cette révision, la machine a fonctionné normalement. Puis des bruits inquiétants se sont fait entendre lors des essais à grande vitesse. Et des substances noires sont apparues sous la machine à la verticale du porte navette. Le pignon situé sous la navette partait en poussière et celui qui l'entrainait commençait à se désagréger. Je suppose que la matière synthétique dont ils sont composés se dégrade spontanément dans le temps. Voir le paragraphe sur le changement des pignons du crochet.

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Après réparation et réglage, la machine a fonctionné correctement sauf que... parfois, elle sautait des points. Et rien à faire question réglages.

Et puis, je me suis dit que peut-être, le fil... J'avais pris n'importe quoi dans la boite à couture (je rappelle que je ne suis pas couturier). J'ai donc acheté une bobine de fil polyester dans mon supermarché du coin et là, miracle, toutes les coutures superbemment réalisées, pas un loupé. Donc, comme indiqué dans de nombreux forums, la qualité de l'aiguille et du fil sont primordiaux.

A noter cependant que sur la Elna Supermatic que j'avais révisée en parallèle, j'ai pu faire presque tous les points avec le fil de provenance inconnue qui ne passe pas bien sur la Singer. Mais bon, c'est une Elna Supermatic.

Conclusion

Plus de 40 ans après sa sortie, est-il encore intéressant de se procurer cette machine en occasion  ?

Du point de vue mécanique, la machine est bien construite aux quelques remarques près signalées dans le corps de cette analyse. Si les nombreux points de couture proposés sont pour vous indispensables, alors, c'est un choix possible. Il ne faudra pas mettre trop cher (quelques dizaines d'euros). L'acquisition du manuel de service (que je n'ai pas) sera également une option à considérer. Bien sur, il faudra vérifier au préalable son bon fonctionnement et si possible, jeter un coup d'oeuil à l'intérieur pour vérifier son état général.

Enfin, il vous faudra être un minimum bricoleur car il y a de moins en moins de magasins Singer en mesure de vous faire une réparation ou un réglage et ceux qui connaissaient bien la machine doivent pour la plupart avoir cessé leur activité.

Si vous n'êtes intéressé que par quelques points (zig-zag, point droit...), alors, il est préférable d'acquérir une machine d'occasion entièrement mécanique de bonne qualité et largement répandue afin de trouver facilement des pièces détachées. Il vous en coutera quelques dizaines d'euros. Vous pouvez aussi viser une machine neuve d'entrée de gamme pour quelques dizaines ou centaines d'euros. Mais si vous souhaitez une machine bien construite comme la Futura 2000, vous serez plus dans les quelques centaines, voire milliers d'euros.

Les points faibles à rappeler ou à signaler sur la Futura 2000 sont les suivants :

Autres vues de la machine

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Côté gauche avant nettoyage

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Arrière

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Dessus (carte de puissance ôtée)

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novembre 2021

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