JP2004275781A - ボビン交換装置及び下糸自動供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボビンを用いての縫製を良好に行うことを可能とする。
【解決手段】 下糸１５０が巻回されて糸掛け、糸切りがなされた後の縫製に供される前の待機中のボビン７を、クラッチ機構５０ａやシリンダーヘッド７５ｂなどのボビン拘束手段によってその振動を拘束し、下糸巻回済みのボビン７に対して振動が伝達されてもこの振動によってボビン７に巻回済みの下糸１５０が膨らんでバラバラにほどけてしまうことを防止するように構成したもの。
【選択図】 図２７

Description

本発明は、ボビン交換装置及び下糸自動供給装置に関する。

上糸と下糸とを使用して縫製を行うミシン、特に高速の縫製作業を行う工業用のミシン等にあっては、下糸を巻回したボビンを頻繁に交換する必要がある。一般には、下糸が消費された時または残り少なくなった時にミシンの運転を一旦停止し、ボビンケースを釜から抜き取った後に、ボビン残糸を除去してボビンに下糸を巻回し、この下糸が新たに巻回されたボビンを再びボビンケースに収容し、巻回された下糸をボビンケースに糸掛けしてこのボビンケースから導出する下糸を所定長残して切断し、このボビンケースを釜内に装着するという一連の操作を手作業で行っている。

しかしながら、このような人手による残糸除去作業、ボビンへの下糸巻回作業、糸掛け作業、糸切り作業及びボビンケースの交換作業は極めて非能率的であり、生産性の低下の原因となっている。そこで、本出願人は、先に出願した特開平７−６８０７１号公報等において、上記残糸除去作業、下糸巻回作業、糸掛け作業、糸切り作業及びボビンケース交換作業を自動的に行うことを可能とし下糸自動供給装置を提案している。

この下糸自動供給装置は、ボビンを収容したボビンケースを把持して所定の経路を移動するボビン交換装置を備えていると共に、ボビンケース内に収容されたボビンの残糸を除去する残糸除去装置、下糸供給源からの下糸をボビンケース開口部から挿入しボビンを回転駆動させることによって上記ボビンケース内のボビンに下糸を巻回する下糸巻回装置、ボビンに巻回されボビンケース開口部から導出する下糸を捕らえて該ボビンケースの周囲を回動することによってボビンに巻回された下糸がボビンケースの所定位置から導出するように糸掛けする糸掛け装置及び該ボビンケースの所定位置から導出する下糸を所定長残して切断する糸切り装置を有している。

そして、上記下糸自動供給装置にあっては、先ず下糸が消費された釜内のボビンケースが、上記ボビン交換装置により釜内から抜き取られて残糸除去位置に搬送され、そこで残糸除去装置によりボビンの残糸が除去された後、下糸巻回位置に搬送され、そこで下糸巻回装置によりボビンに新たな下糸が巻き付けられ、その新たに下糸が巻回されボビンケースから導出する下糸が糸掛け装置によりボビンケースに糸掛けされ、その糸掛けがなされボビンケースから導出する下糸が糸切り装置により切断され、このような処理がなされたビンケースがボビン交換装置により釜側に搬送されて釜内に装着されるようになっている。すなわち、上記一連の動作が自動的に実行されるようになっている。

ここで、上記下糸巻回装置にあっては、糸巻きからの下糸端をクランプ機構によりクランプして該下糸をボビンケース内に導き、ボビンを回転させることにより下糸をボビン軸に絡み付けて巻回するよう構成しているので、クランプ機構により挟持した糸端が巻回終了後にボビンケース外に残ってしまい、このような状態で本縫いを行うと、ボビンケース外に残った糸端が絡まったり、ボビンケースの隙間に挟まったり等して、良好な縫い目が形成できず、場合によっては上糸切れが発生するといった問題がある。

また、上述のように、糸巻きからの下糸端をクランプ機構によりクランプする構成となっているが、当該クランプされている糸端がクランプ機構から外れる畏れがあり、その場合には手動による復帰が必要となるので、装置の信頼性が低下するといった問題がある。

また、これら装置にあっては、下糸を確実にボビンケース内に導けない場合がり、このような場合には、下糸がボビン軸以外の例えば下糸巻回装置の巻取軸やボビンケース軸に巻回されてしまい、手動による復帰が必要となるので、装置の信頼性が低下するといった問題がある。

そこで、本出願人は先に出願した例えば特願平７−６５１４０号明細書等において上記問題点の解決を図っている。すなわち、この特願平７−６５１４０号明細書に記載の下糸巻回装置にあっては、下糸供給源からの下糸端部を、糸挿入手段（糸案内手段）によって案内経路に従ってボビンケース開口部に案内すると共に、ボビン軸に絡み付くのに必要な長さその先端（導出部）から導出してこの導出された下糸端部をエアーによりボビンケース開口部からボビンケース内に案内・挿入するようにし、この糸挿入手段によりボビンケース内に案内・挿入された下糸端部を、ボビンケース内に吹き込まれる上記糸挿入手段のエアーとボビン駆動手段によるボビン回転との共働によってボビン軸に確実に絡み付かせ、ボビン駆動手段により下糸端部が絡み付いたボビン軸をさらに回転することによってボビンケース内に収納されたボビンに下糸を巻回し得るように構成されており、従ってボビンケース外に下糸が出ることがなく、良好な縫い目が形成できると共に上糸切れの発生の畏れがなくなり、しかも糸端外れやボビン軸以外のものへの巻回がなくなって手動復帰の畏れがなくなるようになっている。

また、上記特願平７−６５１４０号明細書に記載の下糸巻回装置にあっては、上記糸挿入手段の先端の位置を、作業位置と退避位置との間で可変に設定可能とし、下糸挿入及び下糸のボビンへの絡み付けを行う場合にはボビンケース開口部近傍の作業位置に位置させてボビンケース内への糸挿入及び下糸絡み付けを確実にし得るようにする一方で、下糸巻回を行う場合にはこの作業位置から離間した退避位置に位置させてボビン軸との間の距離を長くすることによって下糸をボビン軸全域に渡って均一に巻回し得るようになっている。

そしてその後、このように下糸が巻回されたボビンを収容するボビンケースに対して、上述した糸掛け装置によるボビンケースへの糸掛け、上述した糸切り装置による糸切りがなされて、当該ボビンは該下糸巻回位置（上記明細書にあっては糸切り位置及び糸掛け位置も同一位置）からボビン交換装置によって待機位置（釜に対向する位置の直下の位置；特願平７−６５１４０号明細書に記載の装置にあっては釜直下のダミー軸に対向する位置）に搬送される。そして、この糸掛け動作から次のボビンが搬送されてくるまでの下糸巻回装置待機時にあっては、上記糸挿入手段の先端の位置は上記退避位置に位置するようになっている。

しかしながら、上記特願平７−６５１４０号明細書に記載の下糸巻回装置にあっても、縫製が高速で行われるとその振動が下糸巻回装置に伝達されることから、下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされ上記待機位置に待機してボビン交換要求を待っているボビンに対しても同様に振動が伝達され、この振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまい、当該ボビンを用いての縫製が不能となったりまたは縫製ができたとしても縫い品質が低下する等して、装置の信頼性が低下するといった問題がある。

特願平７−６５１４０号

そこで本発明は、下糸巻回済みのボビンに対して振動が伝達されても、この振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことが防止され、当該ボビンを用いての縫製が良好になされると共にその縫い品質が向上されて信頼性が向上される下糸自動供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１のボビン交換装置は、ボビンを収容したボビンケースを、把持または開放可能であるとともに所定の経路に沿って移動させるボビン交換装置において、上記下糸が巻回され縫製に供される前の待機中のボビンの振動を拘束するボビン拘束手段を備えた。

このような請求項１のボビン交換装置によれば、下糸が巻回され縫製に供される前の待機中のボビンは、ボビン拘束手段によってその振動が拘束される。従って、下糸巻回済みのボビンに対して振動が伝達されても、この振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことが防止されるようになる。

上記目的を達成するために、請求項２の下糸自動供給装置は、請求項１記載のボビン拘束手段に加えて、下糸供給源からの下糸を、ボビン駆動手段によりボビンを回転させることによって該ボビンに巻回可能とした下糸巻回装置と、ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段を移動可能としたボビン交換装置と、を具備した。

このような請求項２の下糸自動供給装置によれば、ボビンケースは、ボビン交換装置によって移動され、下糸供給源からの下糸は、下糸巻回装置のボビン駆動手段によるボビン回転によって該ボビンに巻回され、この下糸巻回装置によりボビンに巻回された下糸は、ボビンケースに糸掛けされ、この糸掛けされボビンケースから導出する下糸は、下糸供給源との間で切断される。このようにして下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされた後の交換待ちのボビンは、ボビン拘束手段によってボビン交換要求があるまでその回転が拘束される。従って、下糸巻回済みのボビンに対して振動が伝達されても、この振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことが防止される。また、ボビン交換要求がなされたら、下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされ待機中の当該ボビンを釜内のボビンに対して即座に交換し得ることから、サイクルタイムが長くされることはない。

上記目的を達成するために、請求項３の下糸自動供給装置は、下糸供給源からの下糸を、ボビン駆動手段によりボビンを回転させることによって該ボビンに巻回可能とした下糸巻回装置と、ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段を移動可能としたボビン交換装置と、このボビン交換装置により移動されて、下糸巻回、糸掛けがなされた後のボビンに対して、ボビン交換要求があるまでその回転を拘束するボビン拘束手段と、を備えた下糸自動供給装置において、ボビン交換要求があったら、下糸巻回、糸掛けがなされ待機中のボビンに対して糸切り及びボビン拘束の開放を行った後にボビン交換を行うように構成されている。

このような請求項３の下糸自動供給装置によれば、ボビンケースは、ボビン交換装置によって移動され、下糸供給源からの下糸は、下糸巻回装置のボビン駆動手段によるボビン回転によって該ボビンに巻回され、この下糸巻回装置によりボビンに巻回された下糸は、ボビンケースに糸掛けされる。このようにして下糸巻回、糸掛けがなされた後の待機中のボビンは、ボビン拘束手段によってボビン交換要求があるまでその回転が拘束され、ボビン交換要求があったら、下糸巻回、糸掛けがなされ待機中のボビンに対して糸切り及び前記ボビン拘束手段によるボビン拘束の開放が行われ、その後当該ボビンを用いての交換が行われる。従って、下糸巻回済みで待機中のボビンに対して振動が伝達されても、この振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことが防止される。また、待機中のボビンに対しては糸切りがなされおらず且つ当該ボビンに対してボビン拘束手段によるボビン拘束がなされていることから、その振動が下糸巻回装置に伝達されても、例えば下糸巻回装置が糸案内手段を備えている場合にあっては導出部から導出している下糸が下糸供給源側に戻されて導出長が短くなったり若しくはなくなってしまうことが防止されるようになる。

上記目的を達成するために、請求項４の下糸自動供給装置は、請求項２または３に加えて、ボビン駆動手段は、ボビンに対しての駆動力を伝達・遮断するクラッチ手段を備え、このクラッチ手段をボビンに対して連結し該ボビン駆動手段を駆動することによってボビンを回転をしてボビンへの下糸巻回を可能とし、このクラッチ手段をボビン拘束手段としてボビンに連結し該ボビン駆動手段の駆動を停止することによってボビン回転を拘束可能としたことを特徴としている。

このような請求項４の下糸自動供給装置によれば、ボビン駆動手段には、ボビンに対しての駆動力を伝達・遮断するクラッチ手段が備えられ、下糸巻回時にあっては、クラッチ手段がボビンに対して連結され該ボビン駆動手段が駆動されることによってボビンが回転されてボビンへの下糸巻回がなされる一方で、この下糸巻回がなされたら該ボビン駆動手段の駆動が停止され、待機中の下糸巻回済みのボビンに対してクラッチ手段がボビン拘束手段としてボビンに連結されることによってボビン回転が拘束される。従って、ボビン拘束手段を新たに設ける必要がない。

以上述べたように、請求項１にかかるボビン交換装置によれば、下糸が巻回され縫製に供される前の待機中のボビンを、ボビン拘束手段によってその振動を拘束し、下糸巻回済みのボビンに対して振動が伝達されてもこの振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことを防止するように構成したものであるから、当該ボビンを用いての縫製を良好に行うことが可能になると共にその縫い品質を向上でき、信頼性を向上することが可能となる。

また、請求項２の下糸自動供給装置によれば、ボビンケースを、ボビン交換装置によって移動可能とし、下糸供給源からの下糸を、下糸巻回装置のボビン駆動手段によるボビン回転によって該ボビンに巻回し、この下糸巻回装置によりボビンに巻回された下糸をボビンケースに糸掛けし、この糸掛けされボビンケースから導出する下糸を、糸切り装置によって下糸供給源との間で切断し、このようにして下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされた後の交換待ちのボビンを、ボビン拘束手段によってボビン交換要求があるまでその回転を拘束し、下糸巻回済みのボビンに対して振動が伝達されてもこの振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことを防止するように構成したものであるから、当該ボビンを用いての縫製を良好に行うことが可能になると共にその縫い品質を向上でき、信頼性を向上することが可能となる。また、ボビン交換要求があったら、下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされ待機中の当該ボビンを釜内のボビンに対して即座に交換し得るように構成したものであるから、サイクルタイムを長くすることがなく、上述した効果を一層高めることが可能となる。

また、請求項３の下糸自動供給装置によれば、ボビンケースを、ボビン交換装置によって移動可能とし、下糸供給源からの下糸を、下糸巻回装置のボビン駆動手段によるボビン回転によって該ボビンに巻回し、この下糸巻回装置によりボビンに巻回された下糸をボビンケースに糸掛けし、このようにして下糸巻回、糸掛けがなされた後の待機中のボビンを、ボビン拘束手段によってボビン交換要求があるまでその回転を拘束し、ボビン交換要求があったら、下糸巻回、糸掛けがなされ待機中のボビンに対して糸切り及び前記ボビン拘束手段によるボビン拘束の開放を行ってから当該ボビンを用いたボビン交換を行うようにし、下糸巻回済みで待機中のボビンに対して振動が伝達されても、この振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことを防止するように構成したものであるから、当該ボビンを用いての縫製を良好に行うことが可能になると共にその縫い品質を向上でき、信頼性を向上することが可能となる。また、待機中のボビンに対して糸切りを行わず且つ当該ボビンに対してボビン拘束手段によるボビン拘束を行うようにし、振動が下糸巻回装置に伝達されても、例えば下糸巻回装置が糸案内手段を備えている場合にあっては導出部から導出している下糸が下糸供給源側に戻されて導出長が短くなったり若しくはなくなってしまうことを防止するように構成したものであるから、次ボビンに対する下糸案内を良好に行うことが可能となり、信頼性を向上することが可能となる。

また、請求項４の下糸自動供給装置によれば、請求項２または３に加えて、ボビン駆動手段に、ボビンに対しての駆動力を伝達・遮断するクラッチ手段を設け、下糸巻回時にあっては、クラッチ手段をボビンに対して連結して該ボビン駆動手段を駆動することによってボビンを回転してボビンへの下糸巻回を可能とする一方で、この下糸巻回を行ったら該ボビン駆動手段の駆動を停止し、待機中の下糸巻回済みのボビンに対してクラッチ手段をボビン拘束手段としてボビンに連結することによってボビン回転を拘束するようにし、ボビン拘束手段を新たに設ける必要がないように構成したものであるから、請求項２または３の効果を低コストにて得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態の下糸自動供給装置は、図１に示されているように、下糸巻回装置１６２と、残糸除去装置１６１と、ボビン交換装置１６０と、から概略構成されており、上記ボビン交換装置１６０は、下糸巻回装置１６２の下糸巻回位置Ｃ、残糸除去装置１６１の残糸除去位置Ｂ、釜位置（ボビンケース着脱位置）Ａ、ダミー軸（ボビンケース保持手段）６のボビンケース着脱位置Ｄにボビンケース２を移動させるように構成されている。

上記下糸巻回位置Ｃ、残糸除去位置Ｂは、図１に示されるように、搬送軸４の下方の範囲Ｖ且つ同軸線に沿った直立平面よりミシンベッド１０１を起こす際の回動支点１０３側の範囲Ｗであって、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に配置されている。また、残糸除去位置Ｂは下糸巻回位置Ｃより下方に配置されている。また、残糸除去位置Ｂの搬送軸線方向（図１における紙面に垂直な方向）の位置はボビンケース把持手段の退避位置から若干前進させた位置（図１における紙面に向かって進めた位置）にあり、下糸巻回位置Ｃの搬送軸線方向の位置はボビンケース把持手段を退避位置から多少前進させた位置（図１における紙面に向かって進めた位置）にある。

因に、図１中における符号１０２はミシンテーブルを、１０６はオイルパンを、１０４，１０５は下軸を、Ｘはミシン頭部を引き起こす際の外周側の回動軌跡を、それぞれ示している。

上記下糸自動供給装置はミシンベッド１０１の下部に設けられている。先ず、図２乃至図６を参照しながら、ボビン交換装置１６０について以下説明する。

図２乃至図６において、符号１はボビンケース２が装着される釜を、符号１ａは釜軸を、符号３はミシン本体に取り付けられたメインベースに立設されて釜１の直下に配設された支持体としてのベース板をそれぞれ示しており、該ベース板３には、釜軸１ａに平行な軸心を有する搬送軸４の基端４ａが固定され、該搬送軸４はベース板３に片持ち支持された状態となっている。

この搬送軸４の先端４ｂ側（反ベース板側）には、搬送ブロック１２が、当該搬送軸４に対して回転可能且つ摺動可能に支持されている。この搬送ブロック１２は、特に図２に示されているように、円筒の外周面を軸線方向に沿って２箇所切断し該切断面同士が対向するよう形成された形状を有しており、その搬送ブロック１２の各切断面には、Ｌ字状に折曲された搬送板１０，１０のＬ字を構成する一方の板状部分がそれぞれ固定されている。また、Ｌ字を構成する他方の板状部分は、軸線を挟んで互いに対向した状態となっている。

上記各搬送板１０，１０には、軸線方向に沿って釜側に延出するように折曲された保持部１１，１１の一方の端部がそれぞれ固定されており、これら保持部１１，１１の他方の端部（釜側を向く端部）には、ボビンケースを把持または開放するボビンケース把持手段（不図示）がそれぞれ固定されている。

このボビンケース把持手段としては、例えば特開平５−１９２４７６号公報の下糸自動供給装置や本出願人が先に出願した特願平５−１２１９６０号明細書のミシンの下糸自動供給装置に記載されている一対の電磁石吸着ヘッドを始めとして、例えば本出願人が先に出願した特願平５−１１６３６３号明細書のミシンの下糸自動供給装置に記載されているレバー爪によるもの等、適宜のものを採用することができ、要は、ボビンケース２を必要に応じて対向部材（例えば、釜１）に対して着脱できるものであれば良い。

再び図１乃至図６に戻って、上記搬送ブロック１２の外周には回動歯車１３が固定されており、該回動歯車１３には、図３に示されるように、釜軸１ａ方向に沿って長尺なる形状の駆動歯車１９が噛合している。

この駆動歯車１９は、その一端が、ベース板３に取り付けられたモータ固定板２１の搬送軸他端側に突出した部分に回転可能に支持されており、他端は、モータ固定板２１に固定された回動モータ２０の出力軸に直結された状態となっている。

従って、回動モータ２０が回転すると、駆動歯車１９、回動歯車１３を介して、搬送ブロック１２及び搬送板１０，１０並びに保持部１１，１１から構成される回転手段としての回動アーム７０が回転するようになっている。なお、この回動アーム７０の回転動作は、本実施形態にあっては、該回動アーム７０が退避位置にある時（図３乃至図５参照）に行われるようになっている。また、搬送軸４は片持ち支持であるが、上記駆動歯車１９によりガイドされていることから、その支持強度は充分となっている。

上記搬送ブロック１２の外周における上記回動歯車１３より搬送軸４の固定端側には、図示されない例えばストップリングが固定されており、該搬送ブロック１２の外周における回動歯車１３とストップリングとの間には、直動カラー１４が回転可能に支持されている。

この直動カラー１４には、図２乃至図４に示されるように、釜軸１ａに平行に移動可能に支持されたラック１６の一端が固定されており、このラック１６の他端にはピニオン１７が噛合している。このピニオン１７は、ベース板３に取り付けられた移動モータ１８の出力軸に固定されている。

従って、上記移動モータ１８が駆動すると、ピニオン１７を介してラック１６と共に、直動カラー１４、回動アーム７０が搬送軸４の軸線方向に沿って移動するようになっている。すなわち回動アーム７０は、搬送軸４に対して回転できると共に、搬送軸４に沿って摺動できるようになっている。

上記搬送軸４の開放端側には、センサ固定板３３が取付けられており、このセンサ固定板３３上には、発光素子３１ａと受光素子３１ｂとからなる回動センサ３１が取り付けられている。また、上記回動アーム７０には、図２及び図３に示されるように、センサ板３２が固定されており、該回動アーム７０の回転時に、センサ板３２が発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間を通過し得るように、回動センサ３１及びセンサ固定板３３並びにセンサ板３２の位置調整がなされている。

ベース板３には、図２及び図４に示されるように、上記回動センサ３１と同構造の直動センサ４１が取り付けられている。また、上記ラック１６には、センサ板１５が固定されており、該回動アーム７０の直動時に、センサ板１５が直動センサ４１の発光素子４１ａと受光素子４１ｂとの間を通過し得るように、直動センサ４１及びセンサ板１５の位置調整がなされている。

すなわち、ボビンケース把持手段が退避位置に移動すると、上記センサ板１５が上記直動センサ４１の発光素子４１ａと受光素子４１ｂとの間を遮蔽することになり、これによってボビンケース把持手段の退避位置への移動が検出される。そして、今度は当該退避位置で原点位置が検索される。すなわち、ボビンケース把持手段を退避位置で回動させ、センサ板３２が発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間を遮蔽した位置を例えば原点位置としておけば、この位置にボビンケース把持手段を回動すると原点位置に復帰することになる。また、上記回動モータ２０として例えばパルスモータを用いた場合には、このパルスモータのパルス数をカウントすることによって、該ボビンケース把持手段を、上記釜位置Ａ、下糸巻回位置Ｃ、残糸除去位置Ｂ、ダミー位置Ｄに回動制御することができる。

ここで、本実施形態においては、回動アーム７０が退避位置にあって上記ボビンケース把持手段に把持されたボビンケース２が釜１に対向する位置を回動アーム７０（ボビンケース把持手段）の原点位置としている。

また、ベース板３における上記ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図１に示されるように、釜１直下の位置Ｄには、ボビンケース保持手段としてのダミー軸６が固定されている。このダミー軸６は、特に図６に示されているように、中釜軸５と同構造となっており、ボビンが収容されたボビンケース２を押し込めば、該ボビンケース２を保持できるようになっている。そして、押し込められたボビンケース２の既設のボビン係止爪２ｄが、図１に示されるように、ダミー軸６の近傍に突設された回り止め部材５ａａの係止溝に係合するよう構成されている。すなわち、ボビンケース２は所定の位置に位置決めされて保持されるようになっている。

残糸除去位置Ｂには残糸除去装置１６１が配設されている。この残糸除去装置１６１としては、例えばボビンに巻かれた糸の先端を挟持または開放可能とした挟持部材を有し、一軸線を中心に例えばモータの駆動等によって回転することにより挟持部材により挟持したボビン糸を自動的に巻取可能としたものが用いられているが、要はボビンケース２をボビンケース把持手段によって把持した状態若しくはボビンケースを保持できる手段に該ボビンケース２が受け渡されて当該ボビンケース２を保持した状態で、ボビンに巻かれボビンケースから導出する（垂れる）糸を引き出す引き出し手段の糸引き出し動作によって、ボビンが回転されて、ボビンに巻回された糸が引き出されるようなものであればどのようなものであっても良く、例えば本出願人が先に出願した特願平５−２０３６１０号明細書や特願平６−４０３５１号明細書のボビンの残糸除去装置を始めとして、適宜のものを採用することができる。

上記下糸巻回位置Ｃには下糸巻回装置１６２が配設されている。この下糸巻回装置１６２としては、例えばモータの駆動等によってボビンを回転させることにより自動的にボビンに下糸が巻回可能なものが採用されている。この下糸巻回装置１６２は、図１に簡略化して示されるように、ボビン駆動機構Ｅ及びエアー案内機構（糸案内手段）Ｇ並びに糸供給検出機構Ｆからなる。先ず、ボビン駆動機構Ｅについて以下説明する。

図７、図８、図１３において、符号５０は巻取り軸を示しており、この巻取り軸５０は上記ベース板３に回転自在に支承されている。巻取り軸５０の一端にはボビン７に形成された複数の孔７ｂ（図１７参照）にクラッチ可能なクラッチ機構５０ａ（ボビン拘束手段も兼ねる）が、他端にはプーリ５０ｂがそれぞれ固定されている。上記ベース板３にはボビン駆動手段としてのボビン駆動モータＭ２も固定されている。このボビン駆動モータＭ２の出力軸にはプーリ５２が固定されており、このプーリ５２とプーリ５０ｂとの間には、ベルト５１が掛け渡されている。

すなわち、回動アーム７０の回転により下糸巻回位置Ｃに至ったボビンケース２が該回動アーム７０の前進動作により多少前進すると共にボビン駆動モータＭ２が駆動すると、巻取り軸５０が回転すると共に該クラッチ機構５０ａとボビン７とが連結されるようになっている。なお、クラッチ機構は、上述のような孔に係合する構成のものに限定されるものではなく、他の構成のものであっても構わない。

また、下糸巻回装置１６２は、下糸のボビン軸への絡み付き並びにボビンに巻回される下糸量を検出する糸供給検出機構Ｆを備える。この糸供給検出機構Ｆについて以下説明する。図９及び図１０において、符号５３はコの字状のベースを示しており、このベース５３の両側板５３ａ，５３ｂ間にはローラ軸５５が回転可能に掛け渡されている。このローラ軸５５の側板５３ｂ側の端部は側板５３ｂより外方に突出しており、当該端部には下糸供給源としての糸巻き２００からの下糸１５０が巻回された（１巻きされた）ローラ５４が固定されている。

ローラ軸５５の両側板５３ａ，５３ｂ間における部分にはセンサスリット５８が固定されている。このセンサスリット５８は円盤状をなし、外周の一部に溝が設けられている。このセンサスリット５８の対向位置には、フォトセンサ６０が配設されており、センサスリット５８の溝を検出可能となっている。すなわち、フォトセンサ６０によりローラ５４の回転を検出できるようになっている。

そして、フォトセンサ６０には、下糸１５０のボビン軸への絡み付きを検知すると共にボビン軸に巻回される有効下糸巻回量を検出する有効下糸巻回量検出手段６１が接続されている。また、この有効下糸巻回量検出手段６１には、判定手段６１Ｂが接続されている。この判定手段６１Ｂは、外部に接続された下糸巻回量を入力設定できる手段６１Ａからの設定下糸巻回量と有効下糸巻回量検出手段６１からの実際にボビンに巻回されている下糸量とを比較し、両下糸量が一致したらボビン駆動モータＭ２のドライバ３１０ａに駆動停止信号を送出するよう機能する。このような有効下糸巻回量検出手段６１、判定手段６１Ｂは、後述の下糸巻回装置制御手段４０１（図１９参照）に組み込まれている。

また、糸供給検出機構Ｆの下流には、糸巻き２００（図１１参照）からの下糸１５０をボビンケース２の開口部２Ａを介してボビンケース２内に案内する糸案内手段としてのエアー案内機構Ｇを備えている。このエアー案内機構Ｇについて以下説明する。図７、図８、図１２において、符号６５は略中空円筒状の案内経路を構成する糸吸引器を示しており、この糸吸引器６５には、図１２に示されるように、直線状経路としての貫通孔６５ｂが形成されていると共に、この貫通孔６５ｂの途中に斜めに連設されて外部に開放される吸引孔６５ａが形成されている。貫通孔６５ｂの上流側の開放口には、図７、図８に示されるように、エアーチューブ６６の一端が接続されており、このエアーチューブ６６の他端には電磁弁６８が接続されていて、この電磁弁６８には図示されないエアー源が接続されている。また、糸吸引器６５における貫通孔６５ｂの下流側の開放口には、案内経路を構成するエアーチューブ６７の一端が接続されており、このエアーチューブ６７の他端側はヘの字状に折曲されて、その先端には糸案内手段の導出部としてのエアーノズル６７ａが設けられている。

上記糸吸引器６５は、図７及び図８に示されるように、ノズル軸３４に固定されており、このノズル軸３４は上記ベース板３に回転自在に支持されている。該ノズル軸３４における糸吸引器６５、ベース板３の間にはノズルギヤ３５が固定されており、このノズルギヤ３５にはノズルモータギヤ３６が噛合している。そして、このノズルモータギヤ３６は、上記ベース板３に固定されたエアーノズル退避モータとしてのステッピングモータ３７の出力軸に固定されている。

従って、ステッピングモータ３７を駆動すると、糸吸引器６５、エアーチューブ６７、エアーノズル６７ａがノズル軸３４を回動支点として回動するようになっている。また、この時のエアーノズル６７ａの回動位置は、ノズルギヤ３５に固定されたセンサ板３８及びベース板３に固定され該センサ板３８の位置を検出するノズルセンサ３９によって検出されるようになっており、この検出結果に従ってステッピングモータ３７の制御がなされるようになっている。

すなわち、ステッピングモータ３７の駆動によって、エアーノズル６７ａは、ボビン軸７ａへの下糸絡み付け時に、図８に実線で示されるボビンケース２の開口部２Ａに対向する位置（作業位置）Ｎ１に位置し、下糸巻回時及び糸掛け時に、この作業位置Ｎ１から離間する図８に一点鎖線で示される退避位置Ｎ２に位置し、糸切り時に、図８に一点鎖線で示される糸切り位置（作業位置Ｎ１、退避位置Ｎ２の間の位置）Ｎ５に位置し、この下糸切断がなされてから次のボビンに対しての下糸絡み付け時まで該退避位置Ｎ２からさらに離間する待機位置Ｎ３に位置するようになっている。この待機位置Ｎ３は、本実施形態においては、ボビン駆動機構Ｅ及びエアー案内機構Ｇを覆うカバー２２の外方の位置となっている。勿論、カバー２２には、エアーノズル６７ａを該カバー２２の内外に進退させるための開口部または切欠が設けられている。

このカバー２２の外方には、糸端保持手段としてのエアーシリンダ７１が設けられている。そして、このエアーシリンダ７１は、エアーノズル６７ａが待機位置Ｎ３に位置している時に、そのシリンダヘッド７１ａが図８に一点鎖線で示されるように突出し、このシリンダヘッド７１ａによって図示の如くエアーノズル６７ａ先端の開口部を押さえ付けて塞ぐようになっている。すなわち、エアーノズル６７ａ先端から導出する糸巻き２００からの下糸１５０を保持できるようになっている。なお、図７及び図８における符号２３は糸供給検出機構Ｆから糸吸引器６５の吸引孔６５ａへ下糸を案内するための案内棒を示している。

ところで、ボビン軸７ａに対して下糸を絡み付けるにあたっては、上記作業位置に位置するエアーノズル６７ａ先端から所定長の下糸が導出されている（詳しくは後述）。このエアーノズル６７ａから導出される下糸長さ（ＬＬ）は、この導出された下糸端部をボビン軸に絡み付かせるのに必要な長さとする。そして、この必要長さは、（１）｛（作業位置にあるエアーノズルからボビン軸外周に到達するまでの長さ）＋〔ボビン軸一周長さ×（１．１〜２．０）〕｝の範囲にあると好ましく、（２）｛（作業位置にあるエアーノズルからボビン軸外周に到達するまでの長さ）＋〔ボビン軸一周長さ×（１．２５〜１．８）〕｝の範囲にあるとより好ましい。

上記（１）の範囲より長いと、導出する下糸端部がボビンケース２の開口部２Ａから入り難くなったり、入ったとしてもボビン軸７ａを１周以上周回して自ら結び目を形成してボビン軸７ａを縛ってしまう畏れがあり、また（１）または（２）の範囲より短いと、下糸端部がボビン軸７ａに絡み付かない畏れがある。

本実施形態にあっては、必要長さを５５ｍｍに設定した。すなわち、エアーノズル６７ａ先端とボビンケース２の開口部２Ａとの間隔Ｈを７ｍｍとし、ボビンケース開口部２Ａからボビン軸外周に接する長さ７ｍｍと、（ボビン軸周２５ｍｍ×１．６４）＝４１ｍｍから求めた。

また、上記作業位置に位置しているエアーノズル６７ａ先端の下糸案内方向（エアー吹き付け方向）は、ボビン軸下糸巻き付け側にある。ここで言うボビン軸下糸巻き付け側とは、図１４及び図１５に示されるように、ボビン軸７ａ中心とエアーノズル６７ａ先端とを結ぶ線分ＹＹにより２分割されるボビン軸７ａ外周の一方向、すなわち下糸１５０をボビン軸７ａに絡み付かせる側（図１５中の符号ＸＸ方向）である。また、エアーノズル６７ａ先端の下糸案内方向は、好ましくはボビン軸下糸巻き付け側ＸＸのボビン軸７ａ外周に交差する方向で、特に好ましくはボビン軸７ａ外周に接する方向である。

そして、ボビンケース開口部２Ａの対向位置に停止している（作業位置にある）エアーノズル６７ａ先端とボビンケース２の開口部２Ａとの間隔Ｈ（図１４参照）は、好ましくは１０ｍｍ以下で、特に好ましくは３〜７ｍｍである。この範囲により、下糸１５０の吹き出しエアーによるばたつきが抑えられると共に、ボビンケース２内で下糸１５０がボビン軸７ａに絡み付くのに必要な渦流を形成することができる。

ところで、下糸巻回装置１６２には、糸掛け装置が付設されている。この糸掛け装置は、図１６に示されるように、下糸巻回位置Ｃにセットされたボビンケース２のその周囲に回動可能に配置された動メス糸捌き１１６を有し、この動メス糸捌き１１６をボビンケース２の周囲に回動させることによって、ボビンに巻回されボビンケース開口部２Ａより導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、ボビンケース２の開放端縁とボビン７外周との隙間を介して糸掛け位置２Ｂに誘導してスリット溝２Ｃに導き、下糸張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出できる構成となっている（図１７参照）。なお、糸掛け装置としては上記構成のものに限定されるものではなく、要はボビンに巻回されボビンケース開口部２Ａより導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、ボビンケース２に糸掛けできるものであればどのようなものであっても良く、例えば特開平７−６８０７１号公報記載の糸掛け装置や本出願人が先に出願した特願平７−６５１４０号明細書記載の糸掛け装置を始めとして、適宜のものを採用することができる。

下糸巻回装置１６２にはさらに、糸切り装置が付設されている。この糸切り装置は、上記下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍より導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、上記動メス糸捌き１１６の回動動作により捌き、固定メス９１との間で所定長残すようにして切断できる構成となっている（図１６参照）。

ここで、ボビンケース２の下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍より導出する下糸の該下糸張力ばね用孔２Ｅから下糸切断点Ｓ（詳しくは動メス糸捌き動メス１１６と固定メス９１との擦り合う点；図１６参照）までの下糸長さが、上糸との絡み合いによる縫目形成に必要な長さ、すなわち４０ｍｍ程度となるように、ボビンケース２、固定メス９１、下糸切断点Ｓ等の各配置が決定されている。

また、エアーノズル６７ａが糸切り位置Ｎ５に位置した時に、上記切断時の下糸切断点Ｓとエアーノズル６７ａ先端との間の距離が、図１６に示されるように、上述したボビン軸７ａに下糸を絡ませるのに必要な長さＬＬ（本実施形態にあっては５５ｍｍ程度）に略一致するように、ボビンケース２、下糸切断点Ｓ、エアーノズル６７ａの糸切り位置Ｎ５等の各配置が決定されている。

なお、糸切り装置としては上記構成のものに限定されるものではなく、要はボビンに巻回されボビンケース２の下糸張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、上記所定長残して切断できるものであればどのようなものであっても良く、例えば特開平７−６８０７１号公報記載の糸切り装置や本出願人が先に出願した特願平７−６５１４０号明細書記載の糸切り装置を始めとして、適宜のものを採用することができる。

また、上記糸供給検出機構Ｆと糸巻き２００との間には、図１１に示されるように、下糸１５０の張力を可変とする糸張力可変手段２０４が設けられている。この糸張力可変手段２０４は、通過する下糸１５０を押圧する張力ばね２０５と、この張力ばね２０５の押圧力をマニュアル操作により調整する螺子２０６と、ミシンベッド１０１内に配され上記張力ばね２０５の押圧力に抗するソレノイド推力を生ぜしめるソレノイドＳＯＬと、から構成されている。

この糸張力可変手段２０４を駆動する電気回路は、ソレノイドＳＯＬに電源を直列に接続し、その間にスイッチを介した構成となっている。

従って、スイッチをオフした場合には、上記ソレノイド推力が発生せず、下糸１５０には張力ばね２０５の押圧力が最大限にかかり、下糸張力は最大となる。また、スイッチをオンした場合には、上記ソレノイド推力が最大限に発生し、下糸１５０には張力ばね２０５の押圧力からソレノイド推力を減じたものがかかり、下糸張力は最小となる。

なお、上記残糸除去装置１６１、下糸巻回装置１６２が、図１に示したベース板３に接触する場合には、該ベース板３は適宜切欠かれる。また、図１にあっては、残糸除去位置Ｂと下糸巻回位置Ｃとダミー軸６に対するボビン着脱位置Ｄが近接しており、保持部１１が誇張されて記載されている。このため、保持部１１が残糸除去装置１６１や下糸巻回装置１６２に接触することも心配されるが、実際には、このような接触が生じないように充分なスペースが確保されている。

また、上記下糸自動供給装置には操作パネル（不図示）が付設されており、この操作パネルには、図１８及び図１９に示されるように、下糸自動供給装置に接続された電源スイッチ３０２、操作スイッチ、下糸巻回量設定手段としての設定スイッチ６１Ａ（図１０参照）及び表示手段としてのエラー表示窓３１６等が付設されている。次に、該下糸自動供給装置の動作を制御する下糸自動供給制御装置について説明する。

先ず、図１８に示されているように、所定の縫い動作を実行するミシン本体３００にはメイン電源をオン・オフする電源スイッチ（ミシン側の電源スイッチ）３０２が設けられていると共に、この電源スイッチ３０２のオン・オフを判別するミシン電源監視手段（ミシン電源監視回路）３０１が付設されている。このミシン電源監視手段３０１は、後述する電源通電制御装置４５０（図１９参照）の一部を構成するものであって、具体的にはミシン制御回路内における例えば＋５Ｖの電源をモニタしておき上記電源スイッチ３０２のオフ検知信号を、電源通電制御装置４５０の通電タイミング制御手段３１５（後述）に出力する機能を有している。

一方、メイン電源は、後述する電源通電制御装置４５０の制御スイッチ手段を構成するリレースイッチ３０３を介して直流電源回路３０４にも接続されている。この電源通電制御装置４５０の直流電源回路３０４は、上述した下糸自動供給装置の下糸巻回装置１６２（正確には糸掛け、糸切り装置も含む）、残糸除去装置１６１及びボビン交換装置１６０にそれぞれ駆動電流を供給するように接続されており、上記リレースイッチ３０３から発せられるオン・オフ信号に基づいて各装置１６０，１６１，１６２への通電制御を行うように構成されている。

また、上記下糸巻回装置１６２には、図１８に示されるように、ボビン駆動モータＭ２用ドライバ３１０ａ、エアーノズル退避モータ３７用ドライバ３１０ｂ、動メス付き糸捌き１１６のモータ用ドライバ３１０ｃ、糸張力可変手段のソレノイドＳＯＬ用ドライバ３１０ｄ、電磁弁６８用ドライバ３１０ｅ、エアーシリンダ７１の電磁弁用ドライバ３１０ｆがそれぞれ接続されており、ボビン交換装置１６０には、移動モータ１８用ドライバ３１１ａ、回動モータ２０用ドライバ３１１ｂがそれぞれ接続されており、また残糸除去装置１６１には、残糸巻取モータ用ドライバ３１２ａがそれぞれ接続されている。また、リレースイッチ３０３にはドライバー３１３が接続されている。そして、これらドライバ３１０ａ〜３１０ｆ，３１１ａ，３１１ｂ，３１２ａ，３１３には、ｉ／ｏポート３０５を介して、ＣＰＵ（中央演算装置）３０６及びこのＣＰＵ３０６に付設されたＲＯＭ３０７及びＲＡＭ３０８からの各信号が入力されるように接続されている。そして、上記各装置１６２，１６１，１６０が、図１９に示されているように、下糸自動供給装置制御手段４００により制御されつつ上述した所定の動作を実行すると共に、この実行を可能とするように上記下糸自動供給装置制御手段４００への通電状態が電源通電制御装置４５０により制御されるように構成されている。

すなわち、図１９に示されているように上記下糸自動供給装置制御手段４００は、下糸巻回装置制御手段４０１、ボビン交換装置制御手段（ボビン搬送・着脱装置制御手段）４０２及び残糸除去装置制御手段４０３から構成されており、これらの各制御手段４０１，４０２，４０３には、前記電源通電制御装置４５０の直流電源回路３０４から所定の駆動電流が供給されていると共に、同様に電源通電制御装置４５０の通電タイミング制御手段３１５からの動作指令信号が印加されている。この通電タイミング制御手段３１５は、前記下糸巻回装置１６２、残糸除去装置１６１及びボビン交換装置１６０の各動作を常時監視する機能を有している。

また、上記通電タイミング制御手段３１５には、前述したミシン電源監視手段３０１からの検出信号、すなわちミシン電源スイッチ３０２のオン・オフを検出した信号が印加されている。そして、この通電タイミング制御手段３１５は、ミシン電源スイッチ３０２のオフ検出信号を受けた時に、その電源遮断時点において動作途中にある装置の処理動作を完了させ、その後この処理動作に続いて行われる予定のボビン交換前に必要な処理動作がある場合にはその処理動作を順次完了させてボビン交換待機状態とする、すなわちボビン交換に必要な処理（残糸除去処理、下糸巻回処理、糸掛け処理、糸切り処理）を全て完了させた後に当該ボビンケースを釜に対向させた退避位置（原点位置）に移動する動作指令信号を、上述した各制御手段４０１，４０２，４０３にそれぞれ発する機能を有している。

また、上記通電タイミング制御手段３１５は、上記各装置の処理が順次完了してボビン交換待機状態になった時に、上記ボビン交換に必要な処理がなされたボビンケースを原点位置から釜１に対向接近する位置まで前進させる動作指令信号を、上述したボビン交換装置制御手段４０２に発する機能を有している。

また、上記通電タイミング制御手段３１５は、ボビン交換装置１６０によりボビンケースを原点位置から釜１に対向接近する位置まで前進させた時に、前記制御スイッチ手段３０３に対して処理完了信号を発する機能を有している。一方、制御スイッチ手段３０３は、パワーリレースイッチ、ソリッドステートリレー等から構成されており、前記ミシン電源スイッチ３０２とは無関係に常時交流駆動電流が供給されている。そして、この制御スイッチ手段３０３は、前述した通電タイミング制御手段３１５からの処理完了信号を受けて、直流電源回路３０４にオフ指令信号を出力するように構成されている。このオフ指令信号を受けた直流電源回路３０４は、上記各制御手段４０１，４０２，４０３及び各装置１６０，１６１，１６２に対する駆動電流の供給を停止することとなる。

このように、上記ボビン交換に必要な処理がなされたボビンケースが釜１に対向接近した位置にあることから、無理して回動アーム７０を後退させない限り、釜１内のボビン及びボビンケース、釜１に対向接近しているボビン及びボビンケースに対して人手を介入することは難しくなっている。すなわち、必要がない限り上記ボビン及びボビンケースに妄りに触らせないようになっている。

さらに、上記通電タイミング制御手段３１５から発せられる処理完了信号は、遮断情報記憶手段としての前記ＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８にも印加されている。このＲＡＭ３０８は、バッテリバックアップＲＡＭあるいはＥＥＰＲＯＭ等から構成されており、当該ＲＡＭ３０８内に電源遮断の正常または異常（例えば停電時）情報が格納・記憶されるようになっている。一方、上記ＲＡＭ３０８に格納された電源遮断の正常または異常情報は、上記通電タイミング制御手段３１５側に常時参照されており、ＲＡＭ３０８に格納されている電源遮断の正常または異常情報が通電タイミング制御手段３１５で確認されている。そして、この確認された電源遮断の正常または異常情報に基づいて、上記各制御手段４０１，４０２，４０３に対する初期化信号が通電タイミング制御手段３１５から発せられるように構成されている。

また、上記通電タイミング制御手段３１５には、所定の表示手段３１６が接続されており、上記ＲＡＭ３０８に格納された電源遮断の正常または異常情報が、表示される構成になされている。

さらに、上記通電タイミング制御手段３１５は、ミシン電源スイッチ３０２の再オン検出信号を受けた時に、ボビンケースを釜１に対向接近する位置から原点検出させるように、上述したボビン交換装置制御手段４０２に動作指令信号を発する機能を有している。

また、前記電源通電制御装置４５０には、前述したミシン電源監視手段３０１からの検出信号を受けると共にボビン交換装置１６０の動作を監視し、ミシン電源スイッチ３０２の再オン検出信号を受け、ボビンケースを釜１に対向接近する位置から原点検出を行わせた時に、原点検出を行った時のステップ数が上記ボビンケースを釜１に対向接近する位置に前進させた時のステップ数と同じか否かを判別し、同じステップ数でない時にはミシン電源スイッチ３０２の再投入前に人手が釜１内のボビン及びボビンケース、釜１に対向接近していたボビン及びボビンケースに介入した（不具合が発生した訳ではないのに取り出して何らかの処置を施した）と判定する人手介入判定手段３１７が備えられている。

この人手介入判定手段３１７は、ミシン電源スイッチ３０２の再投入前に人手が上記ボビン及びボビンケースに介入したと判定した場合には、人手が介入したという警告を上述した表示手段３１６に表示する構成になされている。すなわち、オペレーターによるチェックを促すようになっている。

また、人手介入判定手段３１７が、ミシン電源スイッチ３０２の再投入前に人手が上記ボビン及びボビンケースに介入しなかったと判定した場合には、上述した通電タイミング制御手段３１５が、所定の継続処理を行わせる動作指令信号を、上述した各制御手段４０１，４０２，４０３にそれぞれ発する機能を有している。

また、特に本実施形態における通電タイミング制御手段３１５は、エアーノズル６７ａを、ボビン軸７ａへの下糸絡み付け時に作業位置Ｎ１に、下糸巻回時及び糸掛け時に退避位置Ｎ２に、糸切り時に糸切り位置Ｎ５に、糸切り後から次のボビンに対しての下糸絡み付け時まで待機位置Ｎ３に、それぞれ位置させるように下糸巻回装置制御手段４０１に動作指令信号を発する機能を有している。

また、通電タイミング制御手段３１５は、上記エアーノズル６７ａが待機位置Ｎ３に位置している時に、そのシリンダヘッド７１ａを突出させるように下糸巻回装置制御手段４０１に動作指令信号を発する機能を有している。

次に、このような制御装置を用いた下糸自動供給装置の基本的な制御動作を図２０及び図２１に示したフローチャートにより説明する。説明理解の容易性を考慮し、縫製動作の開始時点から説明していく。すなわち、先ず、図２０におけるステップ５において、ＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８がクリアーされると、下糸自動供給装置は運転開始待機状態にされる。そして、ステップ６において、ボビン交換要求があるか否かが判定される。このボビン交換要求は、例えば釜内のボビン残糸が少なくなった場合に下糸自動供給装置により自動的に発生するか、またはオペレーターが交換要求スイッチをオンした場合に発生する。

そして、これら何れかによるボビン交換要求があると、ステップ７に進み、ステップ７において、ミシン３００との干渉を避けるためにミシン動作を禁止してステップ８に進み、ステップ８において、ボビン交換を行う。この時点で、ボビンケース把持手段に把持されている一方のボビンケース２Ｙは、後述するステップ４またはステップ１８の動作により原点位置、すなわち釜１に対向する退避位置にある（図６参照）。なお、説明の都合上、このボビンケースを２Ｙとし、釜内のボビンケースを２Ｘとする。

そして、回動アーム７０を１８０°回転してボビンケースを把持していないボビンケース把持手段を釜１に対向させた後に前進させ、ボビンケース把持手段により釜内の残糸のあるボビン内蔵のボビンケース２Ｘをボビンケース把持手段に保持し、その後回動アーム７０を後退させる。次いで、回動アーム７０を１８０°回転してボビンケース２Ｙを釜１に対向させ、その後前進させて釜内にボビンケース２Ｙを装着し、その後回動アーム７０を後退させる。

次いで、ステップ９に進み、ステップ９において、ミシン３００の動作を許可してステップ１０に進み、ステップ１０において、残糸除去処理を行う。すなわち、回動アーム７０を回転して釜内から取り出したボビンケース２Ｘを残糸除去位置Ｂへ進ませて、上記残糸除去装置１６１によってボビンケース２Ｘ内のボビン残糸を除去し、その後回動アーム７０を後退させる。

次いで、ステップ１１に進み、ステップ１１において、後述のステップ１７で突出しているエアーシリンダ７１のシリンダヘッド７１ａを引っ込めて、すなわちエアーシリンダ６７ａ先端より導出する糸巻き２００からの下糸１５０の保持を開放してステップ１２に進み、ステップ１２において、後述のステップ１６で待機位置Ｎ３にあるエアーノズル６７ａを退避位置Ｎ２まで移動してステップ１３に進み、ステップ１３において、下糸巻回（糸巻き）処理を行う。この下糸巻回処理について、図２１に示した下糸巻回処理ルーチンに従って説明する。

この下糸巻回処理ルーチンにあっては、それ以前に以下の動作を行う。先ず、ローラ５４に、糸巻き２００、糸張力可変手段２０４からの下糸１５０を１巻きしておく。この時点で、糸張力可変手段２０４のスイッチをオンにし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下糸張力を最小とする。

次いで、この下糸１５０の糸端を糸吸引器６５の吸引孔６５ａに挿入し、少々押し込む。次いで、電磁弁６８を一時オンにしてエアーチューブ６６，６７にエアー源からのエアーを流し、吸引孔６５ａに挿入し押し込まれていた下糸１５０を、エアーの流れによってエアーノズル６７ａに導いてその糸端を該エアーノズル６７ａより露出して導出させる。この導出長ＬＬは、上述のように、下糸端部をボビン軸に絡み付かせるのに必要な長さであって、本実施形態にあっては、５５ｍｍ程度である。この吸引孔６５ａに挿入し押し込まれていた下糸１５０をエアーにより糸吸引器６５から搬送してエアーノズル６７ａから露出して導出させるにあたっては、作業者が手作業で糸巻き２００から下糸を凡そ必要な分量予め引っ張って弛ましておいたり、手作業により送り出していくと、より良好に下糸の搬送がなされる。

そうしたら、ステップ１において、回動アーム７０を回転してボビンケース２Ｘを下糸巻回位置Ｃに対向させる。次いで、ステップ２に進み、ステップ２において、回動アーム７０を前進させてボビンケース２Ｘを下糸巻回位置Ｃに位置させると共にボビン駆動モータＭ２を一時駆動して、クラッチ機構５０ａとボビン７とを連結する。

次いで、ステップ３に進み、ステップ３において、図２２（ｂ）に示されるように、ボビン駆動モータＭ２を駆動してボビン７を回転させる。次いで、ステップ４に進み、ステップ４において、図２２（ｃ）に示されるように、エアーノズル退避モータ３７を駆動して、待機位置Ｎ３に位置しているエアーノズル６７ａを作業位置Ｎ１に移動する。

次いで、ステップ５に進み、ステップ５において、図２２（ａ）に示されるように、エアーノズル６７ａから糸案内エアーの吹き付けを開始してステップ６に進み、ステップ６において、一定時間待つ。

すると、図１４に示されるように、エアーノズル６７ａから導出する下糸端部は、ばたつき等が抑えられた状態でボビンケース２の開口部２Ａから良好にボビンケース２内に挿入（案内）されると共にボビン軸下糸巻き付け側ＸＸに案内され、ボビン軸７ａの回転とエアーにより形成される渦流との共働によってボビン軸７ａに絡み付く。

そして、このようにして、糸巻き２００からの下糸１５０がボビン軸７ａに絡み付くとローラ５４が回転を始め、フォトセンサ６０からは、図２２（ｄ）に示されるように、パルス波が出力され始める。

そうしたらステップ７において、有効下糸巻回量検出手段６１で該パルス波を上記一定時間の間に所定の数カウントしたか否かを判定する。ここで、本実施形態においては、パルス波が３個検出された時に下糸１５０がボビン軸７ａに絡み付いたと判定するようになっている。この３個というパルス波の数は安全率を見込んだ値であり、この個数に限定されるものではない。

そして、ステップ７において、パルス波を一定時間の間に所定の数カウントしていない場合には、下糸のボビン軸７ａへの絡み付けが失敗したとしてステップ１３に進み、ステップ１３において、エアーノズル６７ａからの糸案内エアーを停止してステップ１４に進み、ステップ１４において、エアーノズル退避モータ３７を駆動して、作業位置Ｎ１にあるエアーノズル６７ａを退避位置Ｎ２に移動する。そして、ステップ４にリターンしてリトライを行わせる。

一方、ステップ７において、パルス波を一定時間の間に所定の数カウントした場合には、下糸のボビン軸７ａへの絡み付けが成功したとして、有効下糸巻回量検出手段６１では、これ以降のパルス波を有効下糸巻回量としてカウントしていく。

次いで、ステップ８に進み、ステップ８において、図２２（ａ）に示されるように、エアーノズル６７ａからの糸案内エアーを停止してステップ９に進み、ステップ９において、エアーノズル退避モータ３７を、図２２（ｃ）に示されるように駆動して、作業位置Ｎ１にあるエアーノズル６７ａを退避位置Ｎ２に移動する。

この時、ボビン駆動モータＭ２は回転を続行しており、従って下糸はボビン軸７ａに巻回されていく。このように、エアーノズル６７ａ先端とボビン軸７ａとの間の距離を長くして下糸を巻回していくと、下糸１５０はボビン軸７ａ全域に渡って略均一に巻回されることになる。

次いで、ステップ１０に進み、ステップ１０において、判定手段６１Ｂにより、有効下糸巻回量検出手段６１で検出されている実際の下糸巻回量と下糸巻回量設定手段６１Ａから入力された設定下糸巻回量とを比較し、両下糸量が一致したか否かを判定する。ここで、一致しない、すなわち未だ設定下糸巻回量まで下糸を巻回していない場合には一致するまで同様な判定を繰り返し、一方一致する、すなわち設定下糸巻回量まで下糸を巻回した場合にはステップ１１に進み、ステップ１１において、ボビン駆動モータＭ２が停止される。すなわち、下糸巻回量設定手段６１Ａから入力された設定下糸巻回量がボビン軸７ａに巻回されることになる。

このようにボビン７への下糸１５０の巻回動作が自動的になされたら、図２０に示したステップ１４に進み、ステップ１４において、糸張力可変手段２０４のスイッチをオフにし、上記ソレノイド推力をなくして下糸張力を最大にした状態で糸掛けを行う。すなわち、ボビン７に巻回されボビンケース開口部２Ａより導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、ボビンケース２の開放端縁とボビン７外周との隙間を介して糸掛け位置２Ｂに誘導してスリット溝２Ｃに導き、下糸張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出させる。

次いで、ステップ１５に進み、ステップ１５において、エアーノズル６７ａを退避位置Ｎ２から糸切り位置Ｎ５に移動すると共に、糸張力可変手段２０４のスイッチをオンし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下糸張力を最小とした状態で糸切りを行う。この糸切りの結果、ボビンケース２側の下糸は、上述のように、上糸との絡み合いによる縫目形成に必要な長さ、すなわち４０ｍｍ程度が下糸張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出した状態となり、一方糸巻き２００側の下糸は、上述のように、ボビン軸７ａに下糸を絡ませるのに必要な長さＬＬ、すなわち５５ｍｍ程度がエアーノズル６７ａ先端から導出した状態となる。

このように、エアーノズル６７ａからはボビン軸７ａに下糸を絡ませるのに必要な長さＬＬの下糸が導出していることから、次回（次次回以降も同様）のボビンに対しても、上記と同様な動作を行えば、同様にして下糸を巻回できる。そうしたら、エアーノズル６７ａを糸切り位置Ｎ５から退避位置Ｎ２に移動する。

そして、このようにして下糸切断動作が自動的になされたらステップ１６に進み、ステップ１６において、上記ステップ１５の動作で退避位置Ｎ５に位置しているエアーノズル６７ａを待機位置Ｎ３まで移動する。すなわち、このようにエアーノズル６７ａを待機位置Ｎ３に移動することによって、糸切りがなされエアーノズル６７ａから導出する糸端を釜付近から充分に離間して釜付近の油、塵芥等が付着しないようにしている。

次いで、ステップ１７に進み、ステップ１７において、エアーシリンダ７１のシリンダヘッド７１ａを突出させ、このシリンダヘッド７１ａによってエアーノズル６７ａ先端の開口部を押さえ付けて塞ぎ、エアーノズル６７ａ先端から導出する糸巻き２００からの下糸１５０を保持する。すなわち、ミシン振動が伝達されても、この振動によって上記導出糸が下糸供給源側（糸巻き２００側）に戻されて導出長が短くなったり若しくはなくなってしまわないようにしている。

そうしたら、ステップ１８に進み、ステップ１８において、回動アーム７０を退避位置に後退させ、その後回動してボビンケース２Ｘを釜１に対向させて待機状態とする。

次いで、ステップ１９に進み、ステップ１９において、ミシン電源スイッチ３０２がオフか否かが判断される。従って、上記ステップ８〜１７における各装置の処理動作中にミシン電源スイッチ３０２がオフになっても、ステップ８〜１７における一連の処理動作を全て行ってボビン交換待機状態とするようになっている。

そして、上記ステップ６において、ボビン交換要求がない場合もステップ１９に進み、ステップ１９において、ミシン電源スイッチ３０２がオンと判定された場合にはステップ６にリターンする。すなわち、ミシン電源スイッチ３０２がオンの場合には、ボビンケース把持手段に把持されているボビンケース２Ｘを原点位置に位置した状態でボビン交換要求を待つ。オフと判定された場合、すなわちオペレーターによりミシン電源スイッチ３０２がオフされた場合にはステップ２０に進む。

次いで、ステップ２０において、回動アーム７０を所定ステップ前進させて、図２３に示されるように、ボビンケース２Ｘを釜１に対向接近する位置まで移動する。この結果、強引に回動アーム７０を人手で回転または後退させない限り、ボビンケース２Ｘ及び釜内のボビンケース２Ｙは取り出せなくなる。因に、本実施形態にあっては、この位置でのボビンケース把持手段の周囲には障害物があることから、回動アーム７０の回転が規制されており、回転不可能な状態にある。

次いで、ステップ２１に進み、ステップ２１において、現在の状態がＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８に記憶されると共に、正常な電源遮断処理が行われたことが上記ＲＡＭ３０８に記憶される。そして、ステップ２２に進み、ステップ２２おいて、リレースイッチ３０３をオフし下糸自動供給装置自らの電源を遮断する。

その後にミシン電源スイッチ３０２が再び投入されると、図２０に示したステップ１に戻って、まず前回における電源遮断時の状態及び正常な電源遮断処理を踏んでいたかどうかの情報がＲＡＭ３０８から読み出される。

次いで、ステップ２に進み、ステップ２において、初期化動作が最も効率的な方法で実行される。そして、この初期化動作が終了したら、ステップ３に進み、ステップ３において、前回正常な電源遮断処理を踏んでいたかどうかが判断され、正常な電源遮断処理であった場合、すなわちオペレーターによりミシン電源スイッチ３０２がオフされた場合にはステップ４に進み、そうでなかった場合、例えば不意の停電等により正常な電源遮断処理を踏んでいない場合には、エラー表示窓、警告ブザー等の表示手段３１６によってエラー表示が行われ、オペレーターの介入が促されてステップ２３に進む。

ステップ４では、上記回動アーム７０を所定ステップ数で後退させて原点検出を行い、上記と同じ（ステップ２０）ステップ数で原点検出したか否かが判定される。ここで、ミシン電源スイッチ３０２のオフ中に、オペレーターがボビンケース２Ｘ、釜内のボビンケース２Ｙを取り出していると、回動アーム７０の位置が上記の釜１に対向接近する位置から移動していることから、上記と同じステップ数では原点検出しない。一方、オペレーターがボビンケース２Ｘ、釜内のボビンケース２Ｙを取り出していないと、回動アーム７０の位置が上記の釜１に対向接近する位置にあることから、回動アーム７０は上記と同じステップ数で原点位置に復帰する。そして、同じステップ数で原点検出しなかった場合、すなわちボビンケース２Ｘ、釜内のボビンケース２Ｙを取り出した場合には、エラー表示窓、警告ブザー等の表示手段３１６によってエラー表示が行われ、オペレーターの介入が促されてステップ２３に進む。

なお、回動アーム７０を上記と同じ（ステップ２０）ステップ数で後退させた時に、ボビンケース２Ｘが原点位置にあるか否を判別し、これによりオペレーターがボビンケース２Ｘ、釜内のボビンケース２Ｙを取り出しているか否かを判断するようにしても良い。

ステップ２３では、オペレーターの介入を待ち、オペレータによるボビンチェック及び残糸除去処理並びに再セットが行われてステップ２４に進み、ステップ２４において、上記ステップ１３で説明したのと同様な下糸巻回処理を行ってステップ２５に進み、ステップ２５において、上記ステップ１４で説明したのと同様な糸掛け処理を行ってステップ２６に進み、ステップ２６において、上記ステップ１５で説明したのと同様な糸切り処理を行ってステップ２７に進み、ステップ２７において、各処理を行ったボビンを収容したボビンケースを釜１に装着して上述したステップ１３に進み、ステップ１３において、他方のボビンケースに対する下糸巻回処理を行う。そして、以降の動作を同様にして行う。

なお、最初にボビンケース把持手段にボビンを収容したボビンケースを把持させる場合には、回動アーム側から手を差し込んで、当該ボビンケースを中釜軸５に装着するのと同様に手の平を返すことなくダミー軸６に押し込んで、該ボビンケースをダミー軸６に装着し、ボビンケース把持手段をダミー軸６に対向させた後に前進させて、該ダミー軸６に保持されているボビンケースをボビンケース把持手段に把持させれば良い。

また、使用しているボビン、ボビンケースを交換する場合には、当該ボビンケースを把持したボビンケース把持手段をダミー軸６に対向させた後に前進させれば、該ボビンケース把持手段に把持されているボビンケース２をダミー軸６に受け渡すことができる。そして、ダミー軸６に保持されたボビンケース２を取り出す場合には、中釜軸５からボビンケース２を取り出すのと同様に、回動アーム側から手を差し込めば、手の平を返すことなくダミー軸６に保持されているボビンケースを取り出すことができる。

このように、上述した基本実施形態においては、エアーノズル６７ａを、ステッピングモータ３７によってボビン７に対して下糸案内を行う際にボビンケース開口部２Ａ近傍の作業位置Ｎ１に位置させ、下糸巻回を行う際に該作業位置Ｎ１から離間した退避位置Ｎ２に位置させ、糸切り後に該退避位置Ｎ２からさらに前記作業位置Ｎ１より離れる方向に離間した待機位置Ｎ３に位置させて、糸切りがなされエアーノズル６７ａから導出する糸端を、釜付近から充分に離間して釜付近の油、塵芥等の付着を防止するように構成しているので、下糸絡み付けを良好に行うことが可能になると共にその縫い品質を向上することが可能となっている。

また、基本実施形態においては、上記待機位置Ｎ３を、下糸巻回装置が収納されるカバー２２の外の位置とし、糸切りがなされエアーノズル６７ａから導出する糸端に対して、釜付近の油、塵芥等の付着をさらに防止し得るように構成しているので、下糸絡み付けの精度及び縫い品質をさらに向上することが可能となっている。

また、基本実施形態においては、糸切り装置による糸切り後から次の下糸巻回時まで、エアーノズル６７ａから導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、エアーシリンダ７１によって保持し、振動が伝達されてもこの振動によってエアーノズル６７ａから導出している下糸１５０が下糸供給源側に戻されて導出長が短くなったり若しくはなくなってしまうことを防止するように構成しているので、次ボビンに対する下糸案内を良好に行うことが可能となっており、信頼性を向上することが可能となっている。

図２４は本発明の第１実施形態における下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。この第１実施形態にあっては、基本実施形態で説明した通電タイミング制御手段３１５の機能に、ボビン交換に必要な処理（残糸除去処理、下糸巻回処理、糸掛け処理、糸切り処理）を全て完了させた後に当該ボビンケースを下糸巻回位置Ｃに止めておき、すなわち糸切りがなされたボビンをクラッチ機構５０ａに連結したままにしボビン回転を拘束する状態にしてボビン交換待機状態とし、ボビン交換要求があったら、この下糸巻回位置Ｃで回転が拘束されているボビンを収容したボビンケースを釜に装着する（勿論釜内のボビンケースを取り出した後に）という機能が加えられている（第１の機能）。

また、ミシン電源スイッチ３０２の再オン検出信号を受けて前回の電源遮断が正常であると判定し、且つ電源遮断中に人手が介入していないと判定した場合には、ボビン交換要求があるまで、原点位置にて待機中のボビンケースを上記下糸巻回位置Ｃに移動してボビンをクラッチ機構５０ａに連結するという機能が加えられている（第２の機能）。

なお、第１の実施形態を含むこれ以降の実施形態にあっては、基本実施形態で説明したエアーノズル６７ａを待機位置Ｎ３に移動する構成及び制御機能、エアーノズル６７ａに蓋をして導出糸を保持する構成及び制御機能は説明の都合上備えられていない。

次に、このような制御装置を用いた第１実施形態における下糸自動供給装置の制御動作を図２４に示したフローチャートにより説明する。説明理解の容易性を考慮し縫製動作の開始時点から説明する。すなわち、先ずステップ６において、ＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８がクリアーされてステップ７に進み、ステップ７において、ボビン交換要求があるか否かを判定し、ボビン交換要求があるとステップ８に進み、ステップ８において、ミシン動作を禁止してステップ９に進み、ステップ９において、先ず回動アーム７０を後退させて、後述のステップ１５またはステップ５で糸切りまでがなされ下糸巻回位置Ｃにあるボビンケース２を退避位置に移動する。すなわち、この移動動作によって、ボビンケース２に収容されているボビン７のクラッチ機構５０ａに対する連結（拘束）を解除する。そして、その後回動アーム７０を回転してボビンケースを把持していないボビンケース把持手段を釜１に対向させる。なお、説明の都合上、釜内のボビンケースを２Ｘとし、他方のボビンケースを２Ｙとする。

次いで、ステップ１０に進み、ステップ１０において、回動アーム７０を前進させ、ボビンケース把持手段により釜内の残糸のあるボビン内蔵のボビンケース２Ｘをボビンケース把持手段に保持し、その後回動アーム７０を後退させる。次いで、回動アーム７０を１８０°回転してボビンケース２Ｙを釜１に対向させ、その後前進させて釜内にボビンケース２Ｙを装着し、その後回動アーム７０を後退させる。

次いで、ステップ１１に進み、ステップ１１において、ミシン３００の動作を許可してステップ１２に進み、ステップ１２において、残糸除去処理を行ってステップ１３に進み、ステップ１３において、下糸巻回処理を行う。この下糸巻回処理については、基本実施形態で説明した図２１のフローチャートと同じであるので、ここでの説明は省略する。

次いで、ステップ１４に進み、ステップ１４において、基本実施形態で説明した図２０のステップ１４と同様な糸掛け処理を行ってステップ１５に進み、ステップ１５において、基本実施形態で説明した図２０のステップ１５と同様な糸切り処理を行う。

次いで、ステップ１６に進む。また、上記ステップ７において、ボビン交換要求がない場合もステップ１６に進み、ステップ１６において、ミシン電源スイッチ３０２がオフか否かが判断される。ここで、ミシン電源スイッチ３０２がオンと判定された場合にはステップ７にリターンする。すなわち、ミシン電源スイッチ３０２がオンの場合には、ボビンケース２Ｘを下糸巻回位置Ｃに止めておいて、糸切りがなされたボビン７をクラッチ機構５０ａに連結したままにしボビン回転を拘束してボビン交換待機状態とし、ステップ７でボビン交換要求があったら、ステップ８を経てステップ９において、この下糸巻回位置Ｃで回転が拘束されているボビンを収容したボビンケース２Ｘをダミー軸６に対向する退避位置に移動し、以降は前述した図２４のステップ１０以降のフローと同様となる。

一方、ステップ１６において、ミシン電源スイッチ３０２がオフと判定された場合、すなわちオペレーターによりミシン電源スイッチ３０２がオフされた場合にはステップ１６ａに進み、ステップ１６ａにおいて、下糸巻回位置Ｃで回転が拘束されているボビンを収容したボビンケース２Ｘを原点位置に移動してステップ１７に進み、ステップ１７において、回動アーム７０を所定ステップ前進させて、図２３に示されるように、ボビンケース２Ｘを釜１に対向接近する位置まで移動する。

次いで、ステップ１８に進み、ステップ１８において、現在の状態がＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８に記憶されると共に、正常な電源遮断処理が行われたことが上記ＲＡＭ３０８に記憶される。そして、ステップ１９に進み、ステップ１１７おいて、リレースイッチ３０３をオフし下糸自動供給装置自らの電源を遮断する。

その後にミシン電源スイッチ３０２が再び投入されると、図２４に示したステップ１に戻って、まず前回における電源遮断時の状態及び正常な電源遮断処理を踏んでいたかどうかの情報がＲＡＭ３０８から読み出される。

次いで、ステップ２に進み、ステップ２において、初期化動作が最も効率的な方法で実行される。そして、この初期化動作が終了したら、ステップ３に進み、ステップ３において、前回正常な電源遮断処理を踏んでいたかどうかが判断され、正常な電源遮断処理であった場合、すなわちオペレーターによりミシン電源スイッチ３０２がオフされた場合にはステップ４に進み、そうでなかった場合、例えば不意の停電等により正常な電源遮断処理を踏んでいない場合には、エラー表示窓、警告ブザー等の表示手段３１６によってエラー表示が行われ、オペレーターの介入が促されてステップ２０に進む。

ステップ４では、上記回動アーム７０を所定ステップ数で後退させて原点検出を行い、上記と同じ（ステップ１７）ステップ数で原点検出したか否かが判定される。そして、同じステップ数で原点検出しなかった場合、すなわちボビンケース２Ｘ、釜内のボビンケース２Ｙを取り出した場合には、エラー表示窓、警告ブザー等の表示手段３１６によってエラー表示が行われ、オペレーターの介入が促されてステップ２０に進む。

一方、同じステップ数で原点検出した場合、すなわちボビンケース２Ｘ、釜内のボビンケース２Ｙを取り出さなかった場合にはステップ５に進み、ステップ５において、原点位置にあるボビンケース２Ｘを上記下糸巻回位置Ｃに移動して糸切りがなされたボビン７をクラッチ機構５０ａに連結しボビン回転を拘束してボビン交換待機状態としてステップ６に進み、以降は同様なフローとなる。なお、ステップ２０〜２４に関しては、基本実施形態で説明した図２０のフローチャートのステップ２３〜２７と同じであるので、ここでの説明は省略する。

このように、第１実施形態においては、下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされた後の交換待ちのボビンを、ボビン拘束手段としてのクラッチ機構５０ａによってボビン交換要求があるまでその回転を拘束し、下糸巻回済みのボビンに対して振動が伝達されてもこの振動によってボビンに巻回済みの下糸が膨らんでバラバラにほどけてしまうことを防止するように構成しているので、当該ボビンを用いての縫製を良好に行うことが可能になると共にその縫い品質を向上できるようになっており、信頼性を向上することが可能となっている（第１の効果）。

また、第１実施形態においては、ボビン交換要求があったら、下糸巻回、糸掛け、糸切りがなされ待機中のボビンを釜内のボビンに対して即座に交換し得るように構成しているので、例えば後述の第２実施形態に比してサイクルタイムを短くすることができ、上述した効果を一層高めることが可能となっている（第２の効果）。

また、第１実施形態においては、ボビン駆動機構Ｅのクラッチ機構５０ａによって、待機中の下糸巻回済みのボビンの回転を拘束するようにし、例えば後述の第３実施形態のようなボビン拘束手段を新たに設ける必要がないように構成しているので、上記効果を低コストにて得ることが可能となっている（第３の効果）。

図２５は本発明の第２実施形態における下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。この第２実施形態にあっては、第１実施形態で説明した通電タイミング制御手段３１５の第１の機能を、糸掛け処理が完了した時点でボビンケースを下糸巻回位置Ｃに止めておき、すなわち糸掛けがなされたボビンをクラッチ機構５０ａに連結したままにしボビン回転を拘束する状態にしてボビン交換待機状態とし、ボビン交換要求があったら、この下糸巻回位置Ｃで回転が拘束されているボビンを収容したボビンケースに対して糸切り処理を行い、その後当該ボビンケースを釜に装着する（勿論釜内のボビンケースを取り出した後に）という機能に代えている。

次に、このような制御装置を用いた第２実施形態における下糸自動供給装置の制御動作を図２５に示したフローチャートにより説明する。説明理解の容易性を考慮し縫製動作の開始時点から説明する。すなわち、先ずステップ６において、ＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８がクリアーされてステップ７に進み、ステップ７において、ボビン交換要求があるか否かを判定し、ボビン交換要求があるとステップ８に進み、ステップ８において、ミシン動作を禁止してステップ９に進み、ステップ９において、当該ボビンケースに対しての糸切りが完了しているか否かを判定し、糸切りが済んでいない場合にはステップ１０に進み、ステップ１０において、後述のステップ１６で糸掛けまでがなされ下糸巻回位置Ｃにあるボビンケース２に対して当該下糸巻回位置Ｃで糸切りを行ってステップ１１に進む。一方、後述のステップ１８において糸切りがなされステップ５において下糸巻回位置Ｃでボビン回転が拘束されて待機している場合にはステップ１０をスキップしてステップ１１に進む。

ステップ１１〜ステップ１６までは、第１実施形態で説明した図２４のフローチャートのステップ９〜ステップ１４と同じであるので、ここでの説明は省略する。そして、ステップ１６で糸掛けを行ったらステップ１７に進み、ステップ１７において、ミシン電源スイッチ３０２がオフか否かが判断される。ここで、ミシン電源スイッチ３０２がオンと判定された場合にはステップ７にリターンする。すなわち、ミシン電源スイッチ３０２がオンの場合には、糸切りを行わずにボビンケース２Ｘを下糸巻回位置Ｃに止めておいて、糸掛けがなされたボビン７をクラッチ機構５０ａに連結したままにしボビン回転を拘束してボビン交換待機状態とし、ステップ７でボビン交換要求があったら、ステップ８、ステップ９を経てステップ１０において、糸切りを行ってステップ１１に進み、以降は上述したステップ１１以降のフローと同様となる。

一方、ステップ１７において、ミシン電源スイッチ３０２がオフと判定された場合にはステップ１８に進み、ステップ１８において、下糸巻回位置Ｃにあるボビンに対して糸切りを行ってステップ１８ａに進み、以降のステップ１８ａ〜２１、ステップ１〜６、ステップ２３〜ステップ２７の処理を、第１実施形態で説明した図２４のフローチャートのステップ１６ａ〜１９、ステップ１〜６、ステップ２０〜ステップ２４と同様にして行う。

このように、糸掛けがなされた後のボビン７に対して、ボビン交換要求があるまでその回転をボビン拘束手段としてのクラッチ機構５０ａにより拘束するようにし、ボビン交換要求があってから糸切りを行うようにしても、第１実施形態で説明した第１、第３の効果を得ることができるというのはいうまでもない。

しかも、第２実施形態においては、待機中のボビンに対して糸切りを行わず且つ当該ボビンに対してクラッチ機構５０ａによるボビン拘束を行うようにし、振動が伝達されてもエアーノズル６７ａから導出している糸巻き２００からの下糸１５０が下糸供給源側に戻されて導出長が短くなったり若しくはなくなってしまうことが防止されるようにもなっている。すなわち、基本実施形態の糸端保持手段としてのエアーシリンダ７１がなくても次ボビンに対する下糸案内を良好に行うことが可能となっており、信頼性を向上することが可能となっている。

図２６は本発明の第３実施形態における下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図、図２７はこの第３実施形態におけるボビン拘束手段をボビン交換装置と共に表した右側面図である。

この第３実施形態にあっては、ボビン拘束手段としてのエアーシリンダ７５が備えられている。このエアーシリンダ７５は、図２７に示されるように、その本体部分７５ａがダミー軸６近傍のベース板３の裏面（図示右面）に固定されており、そのシリンダヘッド７５ｂが釜軸１ａに平行な方向に前進、後退できる構成となっている。すなわち、ボビンケース２がダミー軸６に対向する退避位置に位置した時に、該エアーシリンダ７５を駆動してシリンダヘッド７５ｂを前進させるとこの前進したシリンダヘッド７５ｂによって、該ボビンケース２内のボビン７が押圧されてその回転が拘束されるようになっている。

また、この第３実施形態にあっては、第１実施形態で説明した通電タイミング制御手段３１５の第１の機能を、糸切り処理が完了したら糸切りがなされたボビンケースをダミー軸６に対向する退避位置に移動し、この移動がなされたらエアーシリンダ７５のシリンダヘッド７５ｂを突出させてボビンケース内のボビンの回転を拘束してボビン交換待機状態とし、ボビン交換要求があったら、エアーシリンダ７５のシリンダヘッド７５ｂを引っ込めて（この時、シリンダヘッド７５ｂはベース板３に形成されたシリンダヘッド進退用の孔内に引っ込んだ状態となる）ボビン回転の拘束を開放して当該ボビンケースを釜に装着する（勿論釜内のボビンケースを取り出した後に）という機能に代えている。

また、第１実施形態で説明した通電タイミング制御手段３１５の第２の機能を、ミシン電源スイッチ３０２の再オン検出信号を受けて前回の電源遮断が正常であると判定し、且つ電源遮断中に人手が介入していないと判定した場合には、ボビン交換要求があるまで、原点位置にて待機中のボビンケースを上記ダミー軸６に対向する退避位置に移動し上記エアーシリンダ７５を駆動してボビンケース２内のボビン回転を拘束するという機能に代えている。

次に、このような制御装置を用いた第３実施形態における下糸自動供給装置の制御動作を図２６に示したフローチャートにより説明する。説明理解の容易性を考慮し縫製動作の開始時点から説明する。すなわち、先ずステップ７において、ＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０８がクリアーされてステップ８に進み、ステップ８において、ボビン交換要求があるか否かを判定し、ボビン交換要求があるとステップ９に進み、ステップ９において、ミシン動作を禁止してステップ１０に進み、ステップ１０において、後述のステップ１８またはステップ６でダミー軸６に対向する退避位置で待機しているボビンに対して突出させたシリンダヘッド７５ｂを引っ込める。すなわち、ボビン回転の拘束を開放する。

次いで、ステップ１１に進み、ステップ１１において、先ず回動アーム７０を前進させ、ボビンケース把持手段により釜内の残糸のあるボビン内蔵のボビンケース２Ｘをボビンケース把持手段に保持し、その後回動アーム７０を後退させる。次いで、回動アーム７０を１８０°回転してボビンケース２Ｙを釜１に対向させ、その後前進させて釜内にボビンケース２Ｙを装着し、その後回動アーム７０を後退させる。そして、ステップ１２に進む。

ステップ１２〜ステップ１６までは、第１実施形態で説明した図２４のフローチャートのステップ１１〜ステップ１５と同じであるので、ここでの説明は省略する。そして、ステップ１６で糸切りを行ったらステップ１７に進み、ステップ１７において、回動アーム７０を後退して下糸巻回位置Ｃにあるボビンケース２Ｘを退避位置に位置させ、その後回転して該ボビンケース２Ｘをダミー軸６に対向する位置に位置させてステップ１８に進み、ステップ１８において、エアーシリンダ７５のシリンダヘッド７５ｂを突出させてボビンケース２Ｘ内のボビン７の回転を拘束する。

次いで、ステップ１９に進む。また、ステップ８でボビン交換要求がない場合もステップ１９に進み、ステップ１９において、ミシン電源スイッチ３０２がオフか否かが判断される。ここで、ミシン電源スイッチ３０２がオンと判定された場合にはステップ８にリターンする。すなわち、ミシン電源スイッチ３０２がオンの場合には、ダミー軸６に対向する退避位置に位置するボビンの回転をエアーシリンダ７５により拘束した状態でボビン交換待機状態とし、ステップ８でボビン交換要求があったら、ステップ９を経てステップ１０において、上記エアーシリンダ７５によるボビン拘束を開放してステップ１１に進み、以降は上述したステップ１１以降のフローと同様となる。

一方、ステップ１９において、ミシン電源スイッチ３０２がオフと判定された場合にはステップ２０に進み、ステップ２０において、ステップ１８でダミー軸６に対向する退避位置に位置するボビンに対して行っていたエアーシリンダ７５によるボビン拘束を開放してステップ２０ａに進み、ステップ２０ａにおいて、回動アーム７０を１８０°回転して、ダミー軸６に対向する退避位置にあるボビンケース２Ｘを原点位置に移動してステップ２１に進み、ステップ２１において、回動アーム７０を所定ステップ前進させて、図２３に示されるように、ボビンケース２Ｘを釜１に対向接近する位置まで移動する。

そして、以降のステップ２２〜２３、ステップ１〜４、ステップ２４〜ステップ２８の処理を、第１実施形態で説明した図２４のフローチャートのステップ１８〜１９、ステップ１〜４、ステップ２０〜ステップ２４と同様にして行う。

そして、ステップ４において、ステップ２１でのステップと同じステップ数で原点検出した場合にはステップ５に進み、ステップ５において、回動アーム７０を１８０°回転し、ステップ４で原点位置にあるボビンケース２Ｘをダミー軸６に対向する退避位置に移動してステップ６に進み、ステップ６において、エアーシリンダ７５のシリンダヘッド７５ｂを突出させてボビンケース２Ｘ内のボビン７の回転を拘束する。そして、以降は上述したと同様なフローとなる。

このように構成しても、第１実施形態で説明した第１、第２の効果を得ることができるというのはいうまでもない。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例えば、上記実施形態の下糸巻回装置１６２を、本出願人が先に出願した特願平６−２８５９３２号明細書に記載のように、糸巻き２００からの下糸１５０をエアーノズル６７ａの先端から導出しこの下糸を強制的に繰り出し手段により繰り出しながらエアーによりボビンケース開口部２Ａを介してボビンケース２内に案内する下糸巻回装置に代えても良い。

また、上記実施形態においては、糸巻き２００からの下糸１５０をボビンケース開口部２Ａから挿入してボビン７に巻回するようにした下糸巻回装置に対する適用形態が述べられているが、ボビンケース２から分離されたボビン７に下糸１５０を巻回するようにした下糸巻回装置に対しても適用可能である。

また、上記実施形態においては、ボビンケース２内に収容されたボビン７の回転を拘束するようにしているが、ボビンケース２から分離されたボビン７の回転を拘束するようにしても良い。

さらにまた、ボビン拘束手段は上記実施形態のものに限定されるものではなく、要は下糸が巻回され縫製に供される前の待機中のボビン回転を拘束できるものであればどのようなものであっても構わない。

本発明の基本実施形態における下糸自動供給装置を表した概略正面図である。 同上下糸自動供給装置に採用されたボビン交換装置の正面図である。 同上ボビン交換装置の平面図である。 同上ボビン交換装置における直動機構部分を表した右側面図である。 同上ボビン交換装置における回動機構部分を表した右側面図である。 同上ボビン交換装置のダミーポジション及びダミー軸を説明するための概略右側面図である。 同上下糸自動供給装置に採用された下糸巻回装置のボビン駆動機構及びエアー案内機構を表した上面図である。 同上ボビン駆動機構及びエアー案内機構の正面図である。 同上下糸巻回装置の糸供給検出機構を表した正面図である。 同上糸供給検出機構の右側面図である。 同上下糸巻回装置の糸張力可変手段を表した正面図である。 同上エアー案内機構の下糸吸引器を表した横断面図である。 同上ボビン駆動機構の斜視図である。 下糸挿入を行うエアーノズルの下糸絡み付け時におけるボビンケース及びボビン軸に対する位置関係を表した説明図である。 ボビン軸の下糸巻き付け側を説明するための図である。 糸切り時におけるエアー案内機構のエアーノズルと糸切り装置とボビンケースの位置関係を表した説明図である。 同上実施形態に採用されたボビンケースの斜視図である。 同上実施形態における装置全体の構成を表したブロック図である。 同上実施形態における制御系を表したブロック図である。 同上下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。 同上下糸巻回装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。 同上下糸巻回装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 各装置への通電遮断時における同上ボビン交換装置の要部のみを表した右側面図である。 本発明の第１実施形態における下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。 本発明の第２実施形態における下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。 本発明の第３実施形態における下糸自動供給装置の制御動作手順の流れを表したフロー図である。 同上第３実施形態におけるボビン拘束手段をボビン交換装置と共に表した右側面図である。

符号の説明

１ 釜
２，２Ｘ，２Ｙ ボビンケース
２Ｄ 下糸張力ばね
２Ｅ 下糸張力ばね用孔
２Ｈ 下糸導出孔
７ ボビン
７ａ ボビン軸
２２ カバー
３７ 糸案内移動手段
５０ａ クラッチ手段
６５，６７ 案内経路
６７ａ 糸案内手段の導出部（案内経路の導出部）
７１ 糸端保持手段
７５ ボビン拘束手段
９１ 糸切り装置
１１６ 糸掛け装置
１５０ 下糸
１６０ ボビン交換装置
１６２ 下糸巻回装置
２００ 下糸供給源
３１５ 通電タイミング制御手段
４００ 下糸自動供給装置制御手段
４０１ 下糸巻回装置制御手段
４０２ ボビン交換装置制御手段
Ａ 釜位置
Ｃ 下糸巻回位置
Ｅ，Ｍ２ ボビン駆動手段（ボビン拘束手段）
Ｇ 糸案内手段
Ｎ１ 作業位置
Ｎ２ 退避位置
Ｎ３ 待機位置
Ｎ５ 糸切り位置

Claims (4)

1. ボビンを収容したボビンケースを、把持または開放可能であるとともに所定の経路に沿って移動させるボビン交換装置において、
   上記下糸が巻回され縫製に供される前の待機中のボビンの振動を拘束するボビン拘束手段を備えたことを特徴とするボビン交換装置。
2. 下糸供給源からの下糸を、ボビン駆動手段によりボビンを回転させることによって該ボビンに巻回可能とした下糸巻回装置と、
   ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段を移動可能としたボビン交換装置と、を備えた下糸自動供給装置において、
   請求項１記載のボビン拘束手段を具備したことを特徴とする下糸自動供給装置。
3. 下糸供給源からの下糸を、ボビン駆動手段によりボビンを回転させることによって該ボビンに巻回可能とした下糸巻回装置と、
   ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段を移動可能としたボビン交換装置と、
   このボビン交換装置により移動されて、下糸巻回、糸掛けがなされた後のボビンに対して、ボビン交換要求があるまでその回転を拘束するボビン拘束手段と、を備えた下糸自動供給装置において、
   ボビン交換要求があったら、下糸巻回、糸掛けがなされ待機中のボビンに対して糸切り及びボビン拘束の開放を行った後にボビン交換を行うように構成されていることを特徴とする下糸自動供給装置。
4. 請求項２または３記載の下糸自動供給装置において、
   ボビン駆動手段は、ボビンに対しての駆動力を伝達・遮断するクラッチ手段を備え、このクラッチ手段をボビンに対して連結し該ボビン駆動手段を駆動することによってボビンを回転をしてボビンへの下糸巻回を可能とし、このクラッチ手段をボビン拘束手段としてボビンに連結し該ボビン駆動手段の駆動を停止することによってボビン回転を拘束可能としたことを特徴とする下糸自動供給装置。
   

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