JPH08215464A - ボビン交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチングに関する操作性を向上する。 【構成】 自動スタートスイッチ５２ｂａにより自動ス
タートモードを選択していると、電源を投入する度にオ
ペレーターがマニュアルスタートスイッチ５２ｂｂを操
作しなくとも自動的に装置４２がスタートし、スイッチ
ングを簡易化できる一方で、自動スタートモードが選択
されていない時に、オペレーターが必要に応じてマニュ
アルスタートスイッチ５２ｂｂを操作すると、手動によ
る装置スタートができるよう構成してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシンのボビン交換装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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
ンに下糸を巻回し、この下糸が新たに巻回されたボビン
をボビンケースに収容して該ボビンケースを釜内に装着
する一連の操作を手作業で行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな人手によるボビンへの下糸の巻回作業及びボビンケ
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。

【０００４】そこで、本出願人は、先に出願した特開平
５−１９２４７６号公報記載のミシンの下糸供給装置に
おいて上記問題点の解決を図っており、さらにこの問題
の解決を図ると共にボビンの残糸も自動的に除去し得る
装置の提案を、特願平５−２０３６１２号明細書におい
て行っている。

【０００５】この特願平５−２０３６１２号明細書に記
載の下糸自動供給装置の概要構成は、下糸が巻回された
ボビンを内部に収容し、ミシンの釜内に装着されるボビ
ンケースと、このボビンケースを保持・開放可能なボビ
ンケース把持手段（電磁石吸着ヘッド）及びこのボビン
ケース把持手段を一軸を支点として回動させると共に該
軸方向に摺動可能な回動アームよりなるボビン交換装置
と、上記釜より軸方向に離間して配置され、上記ボビン
へ下糸を巻回する下糸巻回装置及び上記ボビンの残糸を
除去する残糸除去装置と、を具備し、回動アームを適宜
回転、前進・後退することによって、釜内のボビンケー
スを、該ボビンケース把持手段により把持して釜内から
抜き取ると共に、下糸巻回済みのボビンを収容したボビ
ンケースを、該ボビンケース把持手段により把持して釜
内に装着できるようになっている。また、ボビンケース
を残糸除去位置に位置することによって、ボビンの残糸
を除去できるようになっており、下糸巻回位置に位置す
ることによって、ボビンへ下糸を巻回することができる
ようになっている。なお、下糸巻回装置においてボビン
ケースへの糸掛け及び下糸切断を下糸巻回と共に自動的
に行う装置としては、例えば特願平５−２３９１９４号
明細書の下糸自動供給装置に記載されている。

【０００６】しかしながら、上記装置にあっても、以下
の問題点があった。すなわち、上記装置にあっては、装
置をスタートさせるためのスイッチに対して記載がなさ
れておらず、従って一般的にはマニュアルスイッチによ
り装置の駆動・停止を行うことが考えられるが、電源を
投入した後に必ずオペレーターがマニュアルスイッチを
オンしなければならないので、操作が煩雑となって操作
性が低下するといった問題がある。

【０００７】また、装置の動作状態及びスイッチのオン
・オフの状態に基づいて、適切にミシン本体及び装置に
対して動作の禁止または許可を行う必要があるが、この
ような記載がなされていないことから、例えばオペレー
ターが縫製をしている時に、装置がボビン交換をしてし
まうというような相互干渉の畏れがあり、装置の信頼性
が低下するといった問題もある。

【０００８】そこで本発明は、装置の操作性が向上され
るボビン交換装置を提供することを第１の目的とする。

【０００９】また、本発明は、上記第１の目的に加え
て、ミシン本体及び装置の相互干渉が防止され、装置の
信頼性が向上されるボビン交換装置を提供することを第
２の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１のボビン交換装置は、ボビンケース
を把持または開放可能なボビンケース把持手段と、この
ボビンケース把持手段をミシンの釜軸に平行な軸線方向
に移動させる第１移動手段と、該ボビンケース把持手段
をミシンの釜軸との直交平面上に移動させる第２移動手
段と、をして、前記ボビンケース把持手段を軸線方向に
移動して該ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビ
ンケースを抜き出し、該ボビンケース把持手段を直交平
面上で移動して下糸巻回済みのボビンを収容したボビン
ケースを釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビ
ンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置にお
いて、電源が投入される度に装置を自動スタートさせる
自動スタートモードを選択する自動スタートスイッチ
と、自動スタートモードが選択されていない時に、装置
を手動でスタートさせるマニュアルスタートスイッチ
と、を備えた。

【００１１】また、上記第１の目的を達成するために、
請求項２のボビン交換装置は、請求項１に加えて、装置
動作中に、当該装置を手動で停止させるマニュアルスト
ップスイッチを備えた。

【００１２】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項３のボビン交換装置は、上記請求項１または２に
加えて、装置の駆動・停止を制御するボビン交換装置制
御手段と、ミシンの駆動・停止を制御するミシン制御手
段と、自動スタートスイッチ、マニュアルスイッチ、ボ
ビン交換装置制御手段からの情報に基づいて、ミシン制
御手段、ボビン交換装置制御手段に動作禁止指令または
動作許可指令を送出する動作禁止・許可指令発生手段
と、を備えた。

【００１３】

【作用】このような請求項１におけるボビン交換装置に
よれば、自動スタートスイッチにより自動スタートモー
ドが選択されていると、電源が投入される度にオペレー
ターがマニュアルスタートスイッチを操作しなくとも自
動的に装置がスタートされ、操作が簡易化される。ま
た、自動スタートモードが選択されていない時に、オペ
レーターが必要に応じてマニュアルスタートスイッチを
操作すると、手動による装置のスタートがなされる。

【００１４】このような請求項２におけるボビン交換装
置によれば、装置動作中であっても、必要に応じてオペ
レーターがマニュアルストップスイッチを操作すると、
手動による装置の停止がなされる。

【００１５】このような請求項３におけるボビン交換装
置によれば、自動スタートスイッチ、マニュアルスイッ
チ、ボビン交換装置制御手段からの情報に基づいて、動
作禁止・許可指令発生手段により、ミシン制御手段、ボ
ビン交換装置制御手段に適切な動作禁止または許可指令
が送出され、相互干渉が防止される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。先ず、図１０乃至図１４を参照し、この発
明のボビン交換装置が適用される下糸自動供給装置の概
略を説明する。

【００１７】この下糸自動供給装置は、ミシンベッド１
の下方の底が油溜となっている空間内に配されており、
図１０、図１４に示すように、ボビンケース着脱位置
Ａ、残糸除去位置Ｂ及び下糸巻回位置Ｃが一軸の回りに
１２０°間隔に配され、且つ、図１０、図１１、図１４
に示すように、ボビンケース着脱位置Ａと他の作業位置
Ｂ、Ｃは前記一軸の両端部側に分かれており、前記空間
内に立設された支柱２と、この支柱２に載設されたメイ
ンベース３と、このメインベース３に水平に支持された
前記一軸であるガイド軸４と、このガイド軸４と共に回
転可能、且つ、軸方向に摺動可能に支持された回動アー
ム５と、ガイド軸４に沿って回動アーム５を前進、後退
させる前後進レバー６と、６０°を単位として回動アー
ム５を正転又は逆転させる駆動装置と、から構成されて
いる。

【００１８】ガイド軸４は、図１４に示すように、両端
でメインベース３の起立部に回転可能に支持されてい
る。その横断面は、図１３に示すように、非円形であ
り、対応する回動アーム５のボス５ａの孔の形状も同形
状である。従って、回動アーム５は、ガイド軸４に沿っ
て摺動することができると共に、ガイド軸４と共に回転
することができる。

【００１９】回動アーム５は、図１０、図１４に示すよ
うに、中心から両側に対称的に若干屈折して延びてお
り、各端部付近には、図１４に示すように、ボビン７を
内蔵するボビンケース８が着脱可能に支持されている。
この回動アーム５におけるボビンケース把持手段たるボ
ビン着脱機構としては、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ボビン交換装
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５−１１６３
６３号明細書のミシンのボビン交換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８を必要に応じて対向部材（例
えば釜１６）に対して着脱できるものであれば良い。

【００２０】前後進レバー６は、図１０、図１１に示す
ように、メインベース３に立設された軸９によって回動
可能に支持されている。その自由端付近には長孔６ａが
形成されている。他端は、支持板１０によってメインベ
ース３に取付けられた第１移動手段としてのエアーシリ
ンダー１１の、そのロッド先端のナックル１２に固設さ
れた軸１３に、回動可能に取付けられている。そして、
前後進レバー６の長孔６ａには、図１２、図１３に示す
ように、回動アーム５のボス５ａに回転可能に取り付け
られたカラー１４の、その表面に突設されたピン１５が
係合している。従って、エアーシリンダー１１のロッド
が伸縮すると、前後進レバー６は、軸９を中心に正、逆
転する。それに伴って、回動アーム５は前後進レバー６
の長孔６ａに係合するピン１５を介してガイド軸４に沿
って前、後進する。すなわち、回動アーム５は、図１
２、図１４に示す釜１６の配設されている縫製位置であ
るボビンケース着脱位置Ａ側とその反対側（残糸除去位
置Ｂ及び下糸巻回位置Ｃが存在する）をガイド軸４に沿
って前、後進することができる。

【００２１】回動アーム５の回転駆動装置は、図１０、
図１１に示すように、メインベース３の下方のブラケッ
ト１７に固定されたブラケット１８に取付けられている
モーター１９と、その回転軸２０に固定された歯車２１
と、ブラケット１７に回転可能に支持され歯車２１に噛
み合う歯車２２と、歯車２２の一つの面に固定された原
車２３、ピン２４及びブラケット１７に回転可能に支持
された従車２５よりなるゼネバ機構と、従車２５に同軸
に固定された歯車２６と、ガイド軸４に固定され（図１
２参照）歯車２６に噛み合う歯車２７と、からなってい
る。従って、歯車２６と歯車２７を所定の歯車比で構成
することにより回動アーム５は、第２移動手段としての
モーター１９を駆動源として回転駆動装置のゼネバ機構
により、ガイド軸４を介して６０°単位で回転される。

【００２２】このように、ボビンケース８を保持・開放
可能なボビンケース把持手段及びこのボビンケース把持
手段をガイド軸４を支点として回動させると共に該軸方
向に摺動可能な回動アーム５よりなる移動手段としての
ボビン交換装置４２のモータ１９には、図１に示される
ように、ドライバ４９が接続されており、該モータ１９
はドライバ４９により駆動されるようになっている。ま
た、エアーシリンダ１１には電磁弁５０が接続されてお
り、該エアーシリンダ１１は電磁弁５０により駆動が制
御されるようになっている。すなわち、このようなボビ
ン交換装置４２にあっては、モーター１９の回転によっ
て回動アーム５が６０°を単位とする正、逆転及びガイ
ド軸４に沿う前進、後退を繰り返すことによって、ボビ
ンケース８を各作業位置Ａ、Ｂ、Ｃへ確実に運搬し、作
業を実行したり、受けることになる。

【００２３】上記下糸巻回位置Ｃには下糸巻回装置４０
が配設されている。この下糸巻回装置４０としては、図
１に示されるように、例えばモータＭ１の駆動等により
糸巻き３０からの下糸を自動的にボビンケース８内のボ
ビン７に巻回可能な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５−１２
１９６０号明細書のミシンのボビン交換装置や特願平５
−１１６３６３号明細書のミシンのボビン交換装置に記
載されている下糸巻回装置を始めとして、適宜のものを
採用することができる。また、この下糸巻回装置４０に
あっては、特開平５−１９２４７６号公報の下糸自動供
給装置に記載のように、ボビン７に巻回された下糸を自
動的にボビンケース８に糸掛けし、この糸掛けがなされ
ボビンケース８から導出する下糸を自動的に切断できる
ようになっている。そして、モータＭ１にはドライバ４
７が接続されており、該モータＭ１はドライバ４７によ
り駆動されるようになっている。

【００２４】残糸除去位置Ｂには残糸除去装置４１が配
設されている。この残糸除去装置４１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Ｍ２（図
１参照）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８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８が受け渡されて当
該ボビンケース８を保持した状態で、ボビン７に巻かれ
た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７が回転されて、ボビン７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５−２
０３６１０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。そして、モータＭ２にはドライバ４
８が接続されており、該モータＭ２はドライバ４８によ
り駆動されるようになっている。

【００２５】上記下糸巻回装置４０及び残糸除去装置４
１には、図１に示されるように、回転検出手段として
の、例えば反射型光センサ４３，４４がそれぞれ付設さ
れている。これら反射型光センサ４３，４４は、ボビン
ケース８の開放端側にそれぞれ配設されており、図３に
示されるようなボビン７の側面に環状に形成された複数
の孔７ａに対向するようにそれぞれ配設されている。そ
して、これら反射型光センサ４３，４４には、１／８カ
ウンタ４５，４６がそれぞれ接続されている。

【００２６】従って、ボビン７が回転すると、該反射型
光センサ４３，４４からは、図４に示されるように、連
続したパルス波が出力され、これらパルス波は１／８カ
ウンタ４５，４６により計数される。ここで、ボビン７
には孔７ａが８個形成されているために、ボビン７が１
回転し１／８カウンタによりパルス波が８個計数される
とカウント数が１となる。すなわち、反射型光センサ４
３に接続される１／８カウンタ４５の出力により、ボビ
ン７への下糸巻回時の回転数（下糸巻回量）が判ること
になる。また、下糸がボビン７から除去されてしまうと
ボビン７の回転が停止することから、反射型光センサ４
４に接続される１／８カウンタ４６の出力により、ボビ
ン７の残糸除去時の回転数（残糸除去量）が判ることに
なる。

【００２７】また、上記下糸自動供給装置には操作パネ
ル５２が付設されており（図１参照）、この操作パネル
５２には、図２に示されるように、電源スイッチ５２
ａ、操作スイッチ５２ｂ、下糸量設定手段としての設定
スイッチ５２ｃが付設されている。電源スイッチ５２ａ
はメイン電源をオン・オフするものである。

【００２８】操作スイッチ５２ｂは、さらに自動スター
トスイッチ５２ｂａ、マニュアルスタートスイッチ５２
ｂｂ、マニュアルストップスイッチ５２ｂｃ、縫製パタ
ーン入力スイッチ５２ｂｄを備えている。

【００２９】自動スタートスイッチ５２ｂａは、電源ス
イッチ５２ａがオンされる度に下糸自動供給装置を自動
スタートモードにし自動スタートさせるためのものであ
る。この自動スタートモードの解除は、自動スタートス
イッチ５２ｂａをオフすることによりなされる。

【００３０】マニュアルスタートスイッチ５２ｂｂは、
自動スタートモードが選択されていない時に、オペレー
ターが必要に応じて下糸自動供給装置をスタートさせる
ためのものである。

【００３１】マニュアルスタートスイッチ５２ｂｃは、
下糸自動供給装置の動作中に、オペレーターが必要に応
じて下糸自動供給装置を停止させるためのものである。

【００３２】縫製パターン入力スイッチ５２ｂｄは、縫
製パターンの入力に応じて、後述の切換手段６３に切換
え信号を入力するものである。

【００３３】設定スイッチ５２ｃは、ディップスイッ
チ、コードスイッチ等よりなり、これらによって糸番
手、糸巻取り長さを入力できるようになっている。この
うち、糸巻取り長さの設定に関しては、大まかで大きめ
の値の設定が可能となっている（詳しくは後述）。

【００３４】上記ドライバ４７，４８，４９、電磁弁５
０、１／８カウンタ４５，４６、電源スイッチ５２ａ、
操作スイッチ５２ｂ、設定スイッチ５２ｃ及びミシン本
体５１には、図１及び図２に示されるように、下糸自動
供給装置制御手段（ＣＰＵ）５５が接続されている。

【００３５】この下糸自動供給装置制御手段５５は、図
２に示されるように、１／８カウンタ４５からの下糸巻
回時のボビン回転数（下糸巻回長さに対応）を監視しな
がら下糸巻回装置４０の駆動・停止を制御する信号をド
ライバ４７に送出する下糸巻回装置制御手段６０と、１
／８カウンタ４６からの残糸除去時のボビン回転数（残
糸長さに対応）を監視しながら残糸除去装置４１の駆動
・停止を制御する信号をドライバ４８に送出する残糸除
去装置制御手段６２と、１／８カウンタ４５からの下糸
巻回時のボビン回転数（下糸巻回長さに対応）及び１／
８カウンタ４６からの残糸除去時のボビン回転数（残糸
長さに対応）に基づいて、（下糸巻回時のボビン回転
数）−（残糸除去時のボビン回転数）という演算を行う
ことにより次回の縫製に必要な下糸量（今回の実際の下
糸消費量；次回の下糸巻回時のボビン回転数）を算出す
ると共に、この次回の縫製に必要な下糸量（次回の下糸
巻回時のボビン回転数）を、ボビンに巻回するよう下糸
巻回装置制御手段６０に信号として送出する演算手段６
４と、を備えている。

【００３６】下糸自動供給装置制御手段５５は、さらに
設定スイッチ５２ｃからの入力に従って、設定された糸
巻取り長さをボビンの回転数に換算する回転数換算手段
６５を備えており、この下糸設定回転数と上記次回の下
糸巻回時のボビン回転数とを切換えて下糸巻回装置制御
手段６０に送出する切換手段６３を備えている。この切
換手段６３による切換えは、例えば電源スイッチ５２
ａ、縫製パターン入力スイッチ５２ｂｃからの入力に従
って行われる。すなわち、電源スイッチ５２ａのオン時
には実際の縫製を未だしておらず次回の下糸巻回時のボ
ビン回転数が算出されていないので、下糸設定回転数が
下糸巻回装置制御手段６０に送出されるよう切換えがな
される。但し、下糸巻回装置制御手段６０からの信号に
より２番目または３番目のボビンに対しては次回の下糸
巻回時のボビン回転数が下糸巻回装置制御手段６０に送
出されるよう切換えがなされる（詳しくは後述）。ま
た、縫製パターン入力スイッチ５２ｂｄによる縫製パタ
ーン変更時も同様に、下糸設定回転数が下糸巻回装置制
御手段６０に送出されるよう切換えがなされる。

【００３７】また、下糸自動供給装置制御手段５５は、
ボビン交換装置４２の駆動・停止を制御する信号をドラ
イバ４９及び電磁弁５０に送出するボビン交換装置制御
手段６１と、ミシン本体５１を制御するミシン制御手段
６６と、ボビン交換装置制御手段６１及び上記自動スタ
ートスイッチ５２ｂａ並びにマニュアルスイッチ５２ｂ
ｂ，５２ｂｃからの情報に基づいて、ミシン制御手段６
６、ボビン交換装置制御手段６１に動作禁止指令または
動作許可指令を送出する動作禁止・許可指令発生手段８
０と、を備えている。

【００３８】すなわち、動作禁止・許可指令発生手段８
０は、自動スタートスイッチ５２ｂａにより自動スター
トモードが選択されている場合には、電源オン後に、ミ
シン制御手段６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制
御手段６１に動作許可指令をそれぞれ送出し、ボビン交
換装置４２に対して決められた手順の動作を行わせるよ
うになっている。勿論、手順中にボビン交換装置制御手
段６１と残糸除去装置制御手段６２、下糸巻回装置制御
手段６０との間で信号の授受がなされ、残糸除去装置４
１、下糸巻回装置４０も駆動されるようになっている
（詳しくは後述）。

【００３９】また、自動スタートスイッチ５２ｂａによ
り自動スタートモードが選択されておらず且つマニュア
ルスタートスイッチ５２ｂｂがオフの場合には、ミシン
制御手段６６に動作許可指令を、ボビン交換装置制御手
段６１に動作禁止指令をそれぞれ送出するようになって
いる。

【００４０】また、マニュアルスタートスイッチ５２ｂ
ｂのオンにより装置がスタートされた場合には、ミシン
制御手段６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制御手
段６１に動作許可指令をそれぞれ送出し、ボビン交換装
置４２に対して決められた手順の動作を行わせるように
なっている。

【００４１】また、動作禁止・許可指令発生手段８１
は、ボビンケース８を釜から取り出した場合にマニュア
ルストップスイッチ５２ｂｃのオン・オフの確認を行
い、オンの場合には、ミシン制御手段６６に動作許可指
令を、ボビン交換装置制御手段６１に動作禁止指令をそ
れぞれ送出するようになっており、オフの場合には、ミ
シン制御手段６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制
御手段６１に動作許可指令をそれぞれ送出するようにな
っている。

【００４２】さらにまた、動作禁止・許可指令発生手段
８１は、ミシン制御手段６６から縫製終了信号を受けた
場合には、ミシン制御手段６６に動作禁止指令を、ボビ
ン交換装置制御手段６１に動作許可指令をそれぞれ送出
するようになっており、ボビンケース８が釜に装着され
た場合には、ミシン制御手段６６に動作許可指令を、ボ
ビン交換装置制御手段６１にも動作許可指令をそれぞれ
送出するようになっている。

【００４３】なお、本実施例にあっては、ミシン制御手
段６６に縫製を制御する機能を持たせていないが、例え
ば電源スイッチ５２ａ、縫製パターン入力スイッチ５２
ｂｄからの入力信号に従って、ミシン５１の縫製動作を
制御させることも可能である。

【００４４】さて、上記下糸自動供給装置制御手段５５
には、処理手順をプログラム及び固定データの形で格納
するＲＯＭ５３、演算に使用するデータや演算結果等を
一時的に記憶するＲＡＭ５４が接続されている。ＲＯＭ
５３に書き込まれたプログラムをフローチャートで示す
と図５乃至図９のようになる。

【００４５】以下、プログラムに従い、本装置の動作を
説明する。プログラムがスタートし、先ず、電源スイッ
チ５２ａが投入されると、ステップ１において、ミシン
本体５１に動作禁止指令を出す。これは、釜１６からボ
ビンケース８を取り出す際に、誤ってペダルを踏んだり
してミシンが作動するのを防止するためである。次い
で、ステップ２へ進み、ステップ２において、下糸自動
供給装置の初期化を行う。ここでは、現在の状態（前回
の電源スイッチ５２ａオフ時の状態）を検出し、若し釜
１６にボビンケース８が入っている状態であれば、該ボ
ビンケース８を釜１６から取り出し、その後残糸除去
し、また下糸巻回途中の状態であれば、下糸を切断し、
その後残糸除去する。すなわち、ボビンケース８を下糸
が巻回されていない状態とする。これらボビンケース８
の釜１６に対する着脱動作、下糸巻回動作、残糸除去動
作に関しては後述する。また、切換手段６３により、下
糸自動供給装置制御手段５５の接続を設定スイッチ５２
ｃ側に切換える。

【００４６】そして、ステップ３へ進み、ステップ３に
おいて、ボビン交換装置４２の回動アーム５を回動し
て、把持されたボビンケースを待機位置で待機させる。
この待機位置は何処であっても構わないが、本実施例に
あっては、例えば回転アーム５の一端に把持されるボビ
ンがＡとＢの中間の位置Ｄ（図１０参照）に待機するよ
うにする。なお、説明の都合上、ＡとＢの中間の位置Ｄ
に待機しているボビンをボビンＸ、他方のボビンをボビ
ンＹとする。そして、この時、下糸自動供給装置全体も
待機状態となる。次いで、ステップ４に進み、ステップ
４において、下糸自動供給装置を電源オン後に自動でス
タートさせる自動スタートモードが選択されているか否
かを判定する。そして、自動スタートモードが選択され
ていない場合にはステップ５に進み、ステップ５におい
て、マニュアルスタートスイッチ５２ｂｂをオンしたか
否かを判定し、オンしていない場合にはステップ５ａに
進み、ステップ５ａにおいて、ミシン本体５１にミシン
動作を許可する信号を送出してステップ５にリターン
し、マニュアルスタートスイッチ５２ｂｂがオンされる
まで同様な動作を繰り返す。従って、この待機状態にあ
っては、オペレーターは手作業でボビンを交換し、縫製
を行うことになる。一方、ステップ５において、マニュ
アルスタートスイッチ５２ｂｂをオンしたと判定した場
合には、ステップ５ｂに進み、ステップ５ｂにおいて、
ミシン本体５１にミシン動作を禁止する信号を送出して
ステップ６へ進む。

【００４７】また、ステップ４において、自動スタート
モードが選択されたと判定した場合にもステップ６へ進
み、ステップ６において、設定スイッチ５２ｃから入力
される糸番手、糸巻取り長さＬｍを読み込んでステップ
７に進み、ステップ７において、設定された糸巻取り長
さＬｍをボビンの回転数に換算する。すなわち、糸巻取
り長さＬｍをボビンに巻回するにはボビンを何回転させ
れば良いかという、その回転数Ｒｍを算出する。なお、
ＲｍとＬｍとは正確には比例関係とはならず、また糸番
手にもよるので、予め実験等により糸番手、Ｒｍ、Ｌｍ
をパラメータとしたデータテーブルを得、このデータテ
ーブルをＲＡＭ５４に記憶しておき、このデータテーブ
ルに基づいて換算を行う。

【００４８】そして、ステップ８へ進み、ステップ８に
おいて、一方のボビンＸを下糸巻回位置Ｃへ搬送してス
テップ９へ進み、ステップ９において、ボビンＸに下糸
を巻回する。

【００４９】この巻回動作の手順を詳細に表したのが図
８であり、先ず、ステップ１において、モータＭ１を駆
動しボビンＸに対して下糸の巻回を開始する。このボビ
ンＸの回転数（回転計数）ＲＭは、下糸量検出手段とし
ての反射型光センサ４３及び１／８カウンタ４３により
検出される。次いで、ステップ２へ進み、ステップ２に
おいて、ボビンＸの回転数ＲＭが回転数Ｒｍに達したか
否かを判定し、達していない場合には達するまで同様な
判定を繰り返し、達した場合にはステップ３へ進む。す
なわち、設定スイッチ５２ｃから入力される糸巻取り長
さＬｍがボビンＸに巻回されることになる。

【００５０】そして、ステップ３において、モータＭ１
の駆動を停止してステップ４へ進み、ステップ４におい
て、ボビンＸに巻回された下糸を自動的にボビンケース
８に糸掛けし、この糸掛けがなされボビンケース８から
導出する下糸を自動的に切断して、図８に示される巻回
処理のフローを終了する。

【００５１】そして、図５に示されるメインフローのス
テップ１０へ進み、ステップ１０において、回動アーム
５を図１０における時計回りに１２０°回転すると共に
図１４における釜側に前進させ、ボビンケース着脱機構
により、ボビンＸを釜内に装着してステップ１１へ進
み、ステップ１１において、ミシン本体５１の動作を許
可する。すなわち、縫製が可能な状態となって縫製が開
始される。

【００５２】次いで、ステップ１２へ進み、ステップ１
２において、釜内のボビンＸを用いた縫製中に、回動ア
ーム５を後退させると共に図１０における時計方向に６
０°回転し、他方のボビンＹを下糸巻回位置Ｃへ搬送し
てステップ１３へ進み、ステップ１３において、ボビン
Ｙに下糸を巻回する。このボビンＹへの下糸巻回動作
は、上記ボビンＸと同様に、図８に示されるフローに従
って行われる。この時の糸巻取り長さはボビンＸと同様
にＬｍである。

【００５３】このようにして、ボビンＹに下糸が巻回さ
れたらステップ１４へ進み、ステップ１４において、ボ
ビンＸに対する縫製が終了したか否かを、例えばミシン
５１の糸切り信号等により判定し、ボビンＸに対する縫
製が終了していない場合には終了するまで同様な判定を
繰り返し、ボビンＸに対する縫製が終了した場合にはス
テップ１５へ進み、ステップ１５において、ミシン動作
を禁止してステップ１６へ進み、ステップ１６におい
て、回転アーム５を図１０における反時計方向に６０°
回転すると共に図１４における釜側に前進させ、ボビン
ケース着脱機構により、釜内の残糸のあるボビンＸを回
転アーム５の一端に保持し、回動アーム５をガイド軸４
の後退位置に後退させて、当該ボビンＸを釜内から取り
出す。

【００５４】次いで、ステップ１７へ進み、ステップ１
７において、マニュアルストップスイッチ５２ｂｃをオ
ンしたか否かを判定し、マニュアルストップスイッチ５
２ｂｃがオンされた場合には、ステップ１８に進み、ス
テップ１８において、ミシン本体５１にミシン動作を許
可する信号を送出してステップ１７にリターンし、マニ
ュアルストップスイッチ５２ｂｃがクリアされるまで同
様な動作を繰り返す。従って、この待機状態にあって
は、オペレーターは手作業で下糸を巻回したボビンを釜
に装着し、縫製を行うことになる。一方、ステップ１７
において、マニュアルストップスイッチ５２ｂｃがオン
されていないと判定した場合には、ステップ１７ａに進
み、ステップ１７ａにおいて、ミシン本体５１にミシン
動作を禁止する信号を再度送出してステップ１９へ進
み、ステップ１９において、回動アーム５を１８０°回
転すると共に図１４における釜側に前進させ、ボビンケ
ース着脱機構により、ボビンＹを釜内に装着してステッ
プ２０へ進み、ステップ２０において、ミシン本体５１
の動作を許可し、縫製を開始する。

【００５５】そして、ステップ２１へ進み、ステップ２
１において、回動アーム５をガイド軸４の後退位置に後
退すると共に図１０における反時計方向に６０°回転
し、回動アーム５の一端に保持している残糸付きボビン
Ｘを残糸除去位置Ｂへ進ませて、ステップ２２へ進み、
ステップ２２において、ボビンＸの残糸を除去する。

【００５６】この残糸除去動作の手順を詳細に表したの
が図９であり、先ず、ステップ１において、モータＭ２
を駆動しボビンＸに残っている残糸の巻取を開始してス
テップ２へ進み、ステップ２において、ボビンＸの残糸
が除去されているか否かを判定する。この判定は、ボビ
ンＸの残糸が除去されてしまうとボビンＸの回転が停止
し、反射型光センサ４４から図４に示されるパルス波が
出力されなくなることにより、なされる。

【００５７】そして、ステップ２において、パルス波が
出力されている場合には残糸除去中としてパルス波が出
力されなくなるまで同様な判定を繰り返し、一方パルス
波が出力されなくなった場合には残糸除去が完了したと
してステップ３へ進み、ステップ３において、モータＭ
２の駆動を停止してステップ４へ進み、ステップ４にお
いて、残糸量検出手段としての反射型光センサ４４及び
１／８カウンタ４６によって検出されるボビンＸの残糸
除去時の回転数（残糸除去量）Ｒｚを記憶して、図９に
示される残糸除去処理のフローを終了する。

【００５８】そして、図６に示されるメインフローのス
テップ２３へ進み、ステップ２３において、ボビンＸの
残糸除去時の回転数（残糸除去量）Ｒｚを残糸長さＬｚ
に換算してステップ２４へ進み、ステップ２４におい
て、ボビンＸを用いての実際の縫製による下糸消費長さ
（下糸消費量）Ｌｓを、Ｌｓ＝Ｌｍ−Ｌｚから算出して
ステップ２５へ進み、ステップ２５において、次回の縫
製に必要な下糸量（ボビン回転数に対応）Ｌｍ＝Ｌｓ＋
Ｌｚ（ｍｉｎ）から算出する。ここで、Ｌｓはステップ
２４において算出された値であり、Ｌｚ（ｍｉｎ）は、
残糸除去装置４１の挟持部材による挟持に必要とされる
ボビンケース８から導出する下糸長さであり、このよう
に、Ｌｚ（ｍｉｎ）を、次回の縫製に必要な下糸量Ｌｍ
に加味すると、さらにその下糸巻回量Ｌｍの精度を向上
することができる。

【００５９】そして、ステップ２６へ進み、ステップ２
６において、次回の縫製に必要な下糸量Ｌｍを、ボビン
に巻回する場合のモータＭ１の回転数Ｒｍに換算してス
テップ２７へ進み、ステップ２７において、回動アーム
５を図１０における時計方向に１２０°回転すると、残
糸の除去された空ボビンＸが下糸巻回位置Ｃへ進む。そ
うしたら、ステップ２８へ進み、ステップ２８におい
て、下糸巻回装置４０によって空ボビンＸに下糸を巻回
する。このボビンＸへの下糸巻回動作は、上記と同様
に、図８に示されるフローに従って行われる。この時の
糸巻取り長さはステップ２５にて算出された値Ｌｍであ
る。

【００６０】そして、ステップ２９〜ステップ４３の処
理を行うが、このステップ２９〜ステップ４３の処理
は、ステップ１４〜ステップ２８において行った処理を
ボビンＸ，Ｙを入れ換えて行うようにしたものなので、
ここでの説明は省略する。そして、ステップ４３の処理
が終わったら、ステップ１４へリターンする。

【００６１】このように、本実施例においては、自動ス
タートスイッチ５２ｂａにより自動スタートモードを選
択していると、電源を投入する度にオペレーターがマニ
ュアルスタートスイッチ５２ｂｂを操作しなくとも自動
的に装置がスタートし、操作を簡易化できる一方で、自
動スタートモードが選択されていない時に、オペレータ
ーが必要に応じてマニュアルスタートスイッチ５２ｂｂ
を操作すると、手動による装置スタートができるよう構
成しているので、装置の操作性を向上することが可能と
なっている。

【００６２】また、装置動作中であっても、必要に応じ
てオペレーターがマニュアルストップスイッチ５２ｂｃ
を操作すると、手動による装置停止ができるよう構成し
ているので、装置の操作性をさらに向上することが可能
となっている。

【００６３】また、自動スタートスイッチ５２ｂａ、マ
ニュアルスイッチ５２ｂｂ，５２ｂｃ、ボビン交換装置
制御手段６１からの情報に基づいて、動作禁止・許可指
令発生手段８０により、ミシン制御手段６６、ボビン交
換装置制御手段６１に適切な動作禁止または許可指令を
送出し、ミシン及び装置の相互干渉を防止するよう構成
しているので、装置の信頼性を向上することが可能とな
っている。

【００６４】また、本実施例にあっては以下の効果もあ
る。すなわち、実際の下糸消費量を次回の縫製に必要な
下糸量としてボビンに巻回するよう構成しているので、
通常のミシンのみならず１縫製中の縫製ピッチが一定と
はならずに変化するようなミシンに対しても、ボビンの
下糸の使い残しを最小限に抑えることが可能となってい
る。また、このように、実際の下糸消費量を次回の縫製
に必要な下糸量としてボビンに巻回するようにしている
ので、縫製回数を予め設定する必要がなくなっている。

【００６５】また、下糸量設定手段としての設定スイッ
チ５２ｃによりボビン７に巻回される下糸量を設定し、
この下糸設定量を切換手段６３により次回の縫製に必要
な下糸量と切換え、設定スイッチ５２ｃによる入力項目
を、例えば下糸巻回長さを大まかに設定するのに必要最
低限の例えば糸番手、巻取長さ等だけとし、例えば実際
の下糸消費量を次回の縫製に必要な下糸量とする前の時
点（１縫製が終了する前；本実施例にあってはボビン
Ｘ，Ｙそれぞれの１回目の使用による２縫製が終了する
まで）や縫製パターン変更時等に、この下糸設定量を次
回の縫製に必要な下糸量と切換えるようにし、切換え後
の入力設定を不要にする（実際の下糸消費量を常に次回
の下糸巻回量としてフィードバックしているため）と共
に、設定時の入力設定を簡素化する（特願平５−２３９
１９４号公報装置のような縫製回数、各縫製ごとの糸消
費量、糸種類、糸番手等を全て入力する必要がないた
め）よう構成しているので、操作性を向上することが可
能となっている。

【００６６】さらにまた、ボビン７の残糸を検出するこ
とにより下糸消費量を求めるようにしている、すなわち
糸巻き径を小さくした状態で残糸を検出し下糸消費量を
求めるようにしているので、従来のミシン動作時に釜内
に配置したボビン７の回転数から下糸消費量を検出す
る、すなわち糸の巻き径が大から小へ大きく変化してボ
ビン７の１回転の実際の糸消費量の大径時と小径時とで
下糸消費量の誤差が大きくなるものに比して、誤差を小
さくできるようになっており、従って信頼性を向上する
ことが可能となっている。また、このように糸量の少な
い状態で検出できるようになっているので、検出時間を
少なくできるといった効果もある。

【００６７】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
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い。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１のボビン交
換装置によれば、自動スタートスイッチにより自動スタ
ートモードを選択していると、電源を投入する度にオペ
レーターがマニュアルスタートスイッチを操作しなくと
も自動的に装置がスタートし、操作を簡易化できる一方
で、自動スタートモードが選択されていない時に、オペ
レーターが必要に応じてマニュアルスタートスイッチを
操作すると、手動による装置スタートができるよう構成
したものであるから、装置の操作性を向上することが可
能となる。

【００６９】また、請求項２のボビン交換装置によれ
ば、請求項１に加えて、装置動作中であっても、必要に
応じてオペレーターがマニュアルストップスイッチを操
作すると、手動による装置停止ができるよう構成したも
のであるから、装置の操作性を請求項１よりさらに向上
することが可能となる。

【００７０】また、請求項３のボビン交換装置によれ
ば、請求項１または２に加えて、自動スタートスイッ
チ、マニュアルスイッチ、ボビン交換装置制御手段から
の情報に基づいて、動作禁止・許可指令発生手段によ
り、ミシン制御手段、ボビン交換装置制御手段に適切な
動作禁止または許可指令を送出し、ミシン及び装置の相
互干渉を防止するよう構成したものであるから、装置の
信頼性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるボビン交換装置を適
用した下糸自動供給装置の全体構成図である。

【図２】図１のＣＰＵ内の構成を具体的に表した制御ブ
ロック図である。

【図３】ボビン表した説明図であり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は回転検出手段側の側面図である。

【図４】回転検出手段から出力される波形図である。

【図５】同上下糸自動供給装置の動作手順を表したフロ
ーチャートである。

【図６】図５に続くフローチャートである。

【図７】図６に続くフローチャートである。

【図８】同上下糸自動供給装置の動作手順内の下糸巻回
処理を具体的に表したフローチャートである。

【図９】同上下糸自動供給装置の動作手順内の残糸除去
処理を具体的に表したフローチャートである。

【図１０】同上下糸自動供給装置のボビン交換装置を表
した正面図である。

【図１１】同上ボビン交換装置の平面図である。

【図１２】同上ボビン交換装置の側面図である。

【図１３】同上ボビン交換装置を構成する回動アーム、
前後進レバー及びガイド軸の関係を表した正面図であ
る。

【図１４】同上下糸自動供給装置の斜視図である。

【符号の説明】

７ ボビン ８ ボビンケース １１ 第１移動手段 １６ 釜 １９ 第２移動手段 ４２ ボビン交換装置 ５１ ミシン ５２ａ 電源スイッチ ５２ｂａ 自動スタートスイッチ ５２ｂｂ マニュアルスタートスイッチ ５２ｂｃ マニュアルストップスイッチ ６１ ボビン交換装置制御手段 ６６ ミシン制御手段 ８０ 動作禁止・許可指令発生手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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と、 このボビンケース把持手段をミシンの釜軸に平行な軸線
   方向に移動させる第１移動手段と、 該ボビンケース把持手段をミシンの釜軸との直交平面上
   に移動させる第２移動手段と、をして、 前記ボビンケース把持手段を軸線方向に移動して該ボビ
   ンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き
   出し、該ボビンケース把持手段を直交平面上で移動して
   下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜に対
   向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に
   装着するようにしたボビン交換装置において、 電源が投入される度に装置を自動スタートさせる自動ス
   タートモードを選択する自動スタートスイッチと、 自動スタートモードが選択されていない時に、装置を手
   動でスタートさせるマニュアルスタートスイッチと、を
   備えたボビン交換装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のボビン交換装置におい
   て、 装置動作中に、当該装置を手動で停止させるマニュアル
   ストップスイッチを備えたボビン交換装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のボビン交換装置
   において、 装置の駆動・停止を制御するボビン交換装置制御手段
   と、 ミシンの駆動・停止を制御するミシン制御手段と、 自動スタートスイッチ、マニュアルスイッチ、ボビン交
   換装置制御手段からの情報に基づいて、ミシン制御手
   段、ボビン交換装置制御手段に動作禁止指令または動作
   許可指令を送出する動作禁止・許可指令発生手段と、を
   備えたボビン交換装置。