JPH09215884A - ボビン交換判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 糸種、糸番手に拘らず、ボビン交換時期を、
縫製に供するボビン下糸の無駄がない最適な時期に自動
的に設定し、縫製コストを低減すると共にオペレーター
の熟練度を不要にする。 【解決手段】 ボビン残糸量検出手段１６１によって、
ミシンから取り出されたボビンの残糸量を検出し、ボビ
ン交換時期設定手段３０９によって、この検出されたボ
ビン残糸量に基づいて、ミシンに装着されたボビンの交
換時期を当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とするボビ
ン交換時期に設定し、糸種、糸番手に拘らず、ボビン交
換時期を、縫製に供するボビン下糸の無駄がない最適な
時期に自動的に設定するように構成してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボビン交換判定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のミシンには、縫製途中で下糸がな
くなるのを防止するために、ボビンの交換時期をオペレ
ーターに知らしめる下糸残量検知装置を備えているもの
があり、この下糸残量検知装置としては、例えば実開昭
６３−１３６５９１号公報等に記載の装置が知られてい
る。

【０００３】この実開昭６３−１３６５９１号公報等に
記載の下糸残量検知装置は、縫製が完了してミシンが定
位置に停止すると、ロータリーソレノイド等が作動し、
検知棒を移動させて、その先端を釜内のボビンに巻かれ
た下糸外周に接触させた後に復帰するように往復運動さ
せる構成になされている。この時、ボビンに巻回されて
いる下糸の残量が多いと、検知棒の移動する距離が少な
くなるため、オペレーターに下糸補充の必要性を通知す
るボビン交換要求信号（下糸消費検知信号）は発生しな
い。しかしながら、ボビンに巻回されている下糸が使用
され、下糸残量が少なくなっていくと、これにつれて下
糸の巻かれた外周径が小さくなり、その結果検知棒の移
動距離が徐々に大きくなって、検知棒の移動距離が限界
に達すると、上記ボビン交換要求信号が発生し、オペレ
ーターに下糸補充の必要性を通知するようになってい
る。すなわち、ボビン軸に巻かれている下糸の巻列数が
例えば０列または１列になった時に、ボビン交換要求信
号が発生するようになっており、このボビン交換要求信
号に従ってオペレーターによるボビン交換がなされるよ
うになっている。そして、釜から取り出されたボビン残
糸は廃棄されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記装置
では、検知棒がボビンに巻かれた下糸外周に当接してそ
の時の下糸巻き列数が例えば０列または１列であると、
ボビン交換がなされるようになっているが、この廃棄し
た分でかなりの回数の縫製パターンを縫製できることか
ら、廃棄した分下糸が無駄になってしまい、縫製コスト
が高くなってしまうといった問題があった。

【０００５】また、上記下糸残量検知装置にあっては、
糸種、糸番手の変更に対する配慮がなされておらず、従
って例えば細番手を用いて縫製を行う場合には、廃棄す
る残糸量を少なくすべくオペレーターがボビン交換要求
信号の発生からあと何回のパターンを縫製できるのかと
いうことを考えてボビン交換を行うようにしていること
から、熟練度が必要になるといった問題もあった。

【０００６】そこで本発明は、糸種、糸番手に拘らず、
ボビン交換時期を、縫製に供するボビン下糸の無駄がな
い最適な時期に自動的に設定でき、縫製コストを低減で
きると共にオペレーターの熟練度を不要にできるボビン
交換判定装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のボビン交換判定装置は、ミシンから取り
出されたボビンの残糸量を検出するボビン残糸量検出手
段と、この検出されたボビン残糸量に基づいて、ミシン
に装着されたボビンの交換時期を当該ボビン残糸量を最
大限縫製可能とするボビン交換時期に設定するボビン交
換時期設定手段と、を具備した。

【０００８】このような請求項１のボビン交換判定装置
によれば、ボビン残糸量検出手段によって、ミシンから
取り出されたボビンの残糸量が検出され、ボビン交換時
期設定手段によって、この検出されたボビン残糸量に基
づいて、ミシンに装着されたボビンの交換時期が当該ボ
ビン残糸量を最大限縫製可能とするボビン交換時期に設
定される。従って、糸種、糸番手に拘らず、ボビン交換
時期が、縫製に供するボビン下糸の無駄がない最適な時
期に自動的に設定される。

【０００９】上記目的を達成するために、請求項２のボ
ビン交換判定装置は、縫製に供されるボビンに対して所
定量の下糸を巻回する下糸巻回装置と、この下糸巻回装
置により所定量の下糸が巻回されたボビンが縫製に供さ
れた後に釜から取り出された場合に、この取り出された
ボビンの残糸量を検出するボビン残糸量検出手段と、前
記下糸巻回装置により巻回された下糸巻回量、縫製パタ
ーン、前記ボビン残糸量検出手段により検出されたボビ
ン残糸量に基づいて、前記下糸巻回装置により所定量の
下糸が巻回されミシンに装着されたボビンの交換時期を
当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とするボビン交換時
期に設定するボビン交換時期設定手段と、を具備した。

【００１０】このような請求項２のボビン交換判定装置
によれば、下糸巻回装置によって、縫製に供されるボビ
ンに対して所定量の下糸が巻回され、この下糸巻回装置
により所定量の下糸が巻回されたボビンが縫製に供され
た後に釜から取り出された場合に、ボビン残糸量検出手
段によって、この取り出されたボビンの残糸量が検出さ
れ、ボビン交換時期設定手段によって、前記下糸巻回装
置により巻回された下糸巻回量、縫製パターン、前記ボ
ビン残糸量検出手段により検出されたボビン残糸量に基
づいて、前記下糸巻回装置により所定量の下糸が巻回さ
れミシンに装着されたボビンの交換時期が当該ボビン残
糸量を最大限縫製可能とするボビン交換時期に設定され
る。従って、例えば人手により下糸が巻回されたボビン
や公知のワインダーにより下糸が巻回されたボビンに対
しては、ボビン交換時期の設定が不正確になるとして上
記各処理がなされるまでボビン交換時期の設定がなされ
ずに、上記各処理がなされたボビンに対しては、ボビン
交換時期の設定が良好になされるとして、糸種、糸番手
に拘らず、ボビン交換時期が、縫製に供するボビン下糸
の無駄がない最適な時期に自動的に設定される。

【００１１】上記目的を達成するために、請求項３のボ
ビン交換判定装置は、請求項１または２に加えて、縫製
に供されているボビンの下糸残量を検知する下糸残量検
知装置を備え、この下糸残量検知装置により下糸が残り
少ないというボビン交換要求が発せられたら、ボビン交
換時期設定手段は、設定されているボビンの交換時期に
なっているか否かを判定することを特徴としている。

【００１２】このような請求項３のボビン交換判定装置
によれば、下糸残量検知装置によって、下糸が残り少な
いというボビン交換要求が発せられたら、ボビン交換時
期設定手段によって、設定されているボビンの交換時期
になっているか否かが判定される。従って、下糸残量検
知装置によるチェックとボビン交換時期設定手段による
チェックのダブルチェックが行われ、ボビン交換時期の
設定、判定が、例えば縫針数で行われる場合には、例え
ば空縫いによってボビン交換時期設定手段によるボビン
交換時期の判定が早まる畏れがあるが、このような誤差
が、空縫いの影響を受けずに実際の残糸量を検出する上
記下糸残量検知装置によって抑えられるようになる。

【００１３】上記目的を達成するために、請求項４のボ
ビン交換判定装置は、請求項１乃至３の何れか一つに加
えて、縫製パターンの変更を認識する縫製パターン変更
認識手段を備え、縫製パターンの変更が認識されたら、
ボビン交換時期設定手段は、新たに検出されるボビン残
糸量に基づいて、設定されているボビン交換時期を設定
し直すことを特徴としている。

【００１４】このような請求項４のボビン交換判定装置
によれば、縫製パターン変更認識手段によって、縫製パ
ターンの変更が認識されたら、ボビン交換時期設定手段
によって、新たに検出されるボビン残糸量に基づいて、
設定されているボビン交換時期が設定し直される。従っ
て、縫製パターンが変更されても問題はない。

【００１５】

【発明の実施の形態】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、ミシンベッド１０１
の下部に設けられており、下糸巻回装置（糸掛け、糸切
り装置を含む）１６２と、残糸除去装置１６１と、ボビ
ン交換装置１６０と、下糸残量検知装置５００と、から
概略構成されている。

【００１６】上記ボビン交換装置１６０は、ボビンケー
ス把持手段によりボビンケースを把持して当該ボビンケ
ースを、該ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置
にある下糸巻回装置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に移動し得る構成になされてい
る。

【００１７】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
を後退させた退避位置にあり、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。また、上記ダミー位置Ｄは、釜位置Ａの
直下にある。

【００１８】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。

【００１９】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に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。

【００２０】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１１，１
１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５−１１６３
６３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。

【００２１】再び図２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。

【００２２】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が釜１に対して後退した退避
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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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３
２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３
３並びにセンサ板３２の位置調整がなされている。

【００２７】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。

【００２８】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４
１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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】残糸除去位置Ｂには、釜から取り出された
ボビンの残糸を除去すると共にこのボビン残糸量を検出
する残糸除去装置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
を中心に例えば残糸除去（巻取）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２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か、若しくはボビンケース
２から分離されたボビンに対して上記引き出し手段の糸
引き出し動作を作用することによって糸が引き出される
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、特願平６−４０３５１号明細書や特願平７−３
００２７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。

【００３２】そして、この引き出される残糸量は、図２
６に示されるように、例えば反射型光センサからなるボ
ビン残糸量検出センサ１６１ａにより検出される。すな
わち、このボビン残糸量検出センサ１６１ａは、回動ア
ーム７０に従ってボビンケース２が残糸除去位置Ｂにセ
ットされた時に、図１７に示されるようなボビンフラン
ジに１箇所穿設された反射孔７Ｙに対向するように配設
され、上記引き出し手段の糸引き出し動作によるボビン
回転を検出可能となっており、この残糸除去時のボビン
回転を検出することによって残糸量を把握し得るように
なっている。また、このボビン回転を検出することによ
って残糸除去中か否かの判定もし得るようになってい
る。

【００３３】上記下糸巻回位置Ｃには下糸巻回装置１６
２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及び糸案内手
段としてのエアー案内機構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。

【００３４】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７Ｘ（図１７参照）
にクラッチ（係合）可能なクラッチ機構５０ａ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。

【００３５】すなわち、回動アーム７０の動作により下
糸巻回位置Ｃに至ったボビンケース２が該回動アーム７
０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。

【００３６】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５
３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。

【００３７】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。

【００３８】そして、フォトセンサ６０には、下糸１５
０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（絡み付き後の巻回量）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６１
Ａ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（絡み付き
後の巻回量であって、ローラ５４の回転計数を下糸長さ
に換算したもの）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２７参照）に組み込まれている。

【００３９】また、糸供給検出機構Ｆの下流には、下糸
供給源としての糸巻き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、エアーチューブ６
７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、その先端には下糸供給
部としてのエアーノズル６７ａが設けられている。

【００４０】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。

【００４１】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、
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に位置とこの作業位置Ｎ１
から離間する図８に一点鎖線で示される退避位置Ｎ２と
の間を移動できるようになっている。

【００４２】そして、作業位置Ｎ１でのボビン軸７ａに
対向するエアーノズル６７ａの位置は、ボビン軸７ａの
一方の端部７ａａに対向する位置とすると、この端部７
ａａに連設されるボビンフランジ７ｂが邪魔となって下
糸１５０の絡み付けがなされない畏れがあることから
（図３７（ａ）参照）、図７に示されるように、ボビン
軸７ａの略中央に対向する位置にされている。

【００４３】因に、図７及び図８における符号２２はボ
ビン駆動機構Ｅ及びエアー案内機構Ｇを覆うカバーを、
２３は糸供給検出機構Ｆから糸吸引器６５の吸引孔６５
ａへ下糸を案内するための案内棒を、それぞれ示してい
る。

【００４４】なお、本実施形態においては、エアーノズ
ル６７ａを作業位置Ｎ１と退避位置Ｎ２に移動させる機
構、上述したボビン交換装置１６０においてボビン７を
収容したボビンケース２を把持して当該ボビンケース２
を搬送軸４に沿って移動させる機構によって、巻列形成
手段６００が構成された状態となっている。

【００４５】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Ｎ１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、｛（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、｛（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。

【００４６】上記の範囲より長いと、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、またまたはの範囲より短いと、下糸端部がボ
ビン軸７ａに絡み付かない畏れがある。

【００４７】本実施形態にあっては、必要長さを５５ｍ
ｍ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７
ｍｍと、（ボビン軸周２５ｍｍ×１．６４）＝４１ｍｍ
から求めた。

【００４８】また、上記作業位置Ｎ１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。

【００４９】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Ｎ１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１５
０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。

【００５０】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２
Ｈ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。

【００５１】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）。

【００５２】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。

【００５３】また、エアーノズル６７ａが、上記作業位
置Ｎ１と退避位置Ｎ２との間の糸切り位置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６７
ａ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６
７ａの糸切り位置Ｎ５等の各配置が決定されている。

【００５４】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。

【００５５】また、上記糸供給検出機構Ｆと糸巻き２０
０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ＳＯ
Ｌ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。

【００５６】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２０
５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。

【００５７】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。

【００５８】ところで、本実施形態の中釜には、図１９
に示されるように、後述の下糸残量検知装置５００の検
知棒５０７が介挿可能な検知棒用孔１ｃが形成されてい
る。この中釜の検知棒用孔１ｃは、釜１を正面から見て
釜１の釜軸１ａを含む水平面より６０°時計方向に回転
した位置であって、中釜、外釜のレース面（中釜、外釜
の接触面）１ｂより外側（図１９（ｂ）においては左斜
め上側）且つ外釜の回転時（ミシンの動作禁止時；下糸
残量検知時）に当該外釜が逃げて中釜が露出する位置
に、形成されている。

【００５９】そして、本実施形態に用いられるボビンケ
ース２の周壁には、該ボビンケース２が釜１に装着され
た時に、この中釜の検知棒用孔１ｃに重合する検知棒用
孔２Ｆが形成されている。すなわち、このボビンケース
２の検知棒用孔２Ｆは、図１８（ｂ）に示されるよう
に、下糸張力ばね２Ｄの固定端から当該下糸張力ばね２
Ｄのない方向に略３０°離間した周壁位置であって、図
１８（ｃ）に示されるように、ボビンケース２における
ボビンケース軸２Ｇの基端側の周壁位置に開口されてい
る。

【００６０】中釜の検知棒用孔１ｃに対向する近傍位置
（図１における釜１の右斜め直下の位置）には、下糸残
量検知装置５００を構成するアクチュエータ５０１が固
定配置されている。このアクチュエータ５０１は、ボビ
ンケース２が釜１に装着されて後述の検知棒５０７が突
出した時に、当該検知棒５０７が上述した検知棒用孔１
ｃ，２Ｆに進入し得るように配置されている。次に、こ
のアクチュエータ５０１について以下説明する。

【００６１】図２０において、符号５０８はステンレス
等の非磁性体からなるフレームを示しており、このフレ
ーム５０８は、断面コの字形状のフレーム本体５０８ｂ
と、このフレーム本体５０８ｂのコの字端部にそれぞれ
連設され上記ベース板３に固定されたフレームベース５
０８ａ，５０８ａと、を備えている。フレーム本体５０
８ｂのコの字を構成し上記フレームベース５０８ａに対
して立設する側板５０８ｃ，５０８ｄの間には、透磁率
の高い材質として例えば電磁軟鉄等の低炭素鋼からなる
鉄心５０２が掛け渡されて固定されている。側板５０８
ｃ，５０８ｄの間における鉄心５０２の両端の位置に
は、円盤状のフランジ５０２ａ，５０２ａがそれぞれ一
体成形されており、これらフランジ５０２ａ，５０２ａ
間の鉄心部分には、コイル５０３が高密度に整列巻され
ている。これらフランジ５０２ａ，５０２ａの外周に
は、例えばプラスチック等の軸受部材からなる円筒状の
スリーブ５０４が嵌合固定されており、このスリーブ５
０４の外周には、例えばアルミ等の軽い材質からなる略
直方体形状のキャリヤ５０５が、軸線方向に摺動可能に
支持されている。すなわち、このキャリヤ５０５は、側
板５０８ｃ，５０８ｄの間を移動できるようになってい
る。

【００６２】このキャリヤ５０５の各表面（各外面）に
は、例えばネオジ等の希土類マグネットからなる永久磁
石５０６がそれぞれ接着固定されている。この永久磁石
５０６は４体全て、内側（スリーブ５０４側）がＮ極、
外側がＳ極となるように配置がなされている。上記キャ
リヤ５０５にはまた、例えば鉄系の材質からなる検知棒
５０７が接着固定されており、この検知棒５０７は、釜
側の側板５０８ｃを貫いて釜１に向かって突出されてい
る。

【００６３】この検知棒５０７、上記キャリヤ５０５及
び永久磁石５０６は、コイル５０３に例えば順方向電流
（図２０（ｃ）における反時計方向に流れる電流）が供
給されると前進し（図２０（ａ）における上方に移動
し）、該順方向電流とは逆方向の逆方向電流が供給され
ると後退する（図２０（ａ）における下方に移動する）
ようになっており（この動作原理については後述）、上
記検知棒５０７、上記キャリヤ５０５及び永久磁石５０
６により移動子が構成され、上記鉄心５０２、コイル５
０３、フランジ５０２ａ，５０２ａ、スリーブ５０４及
びフレーム５０８により固定子が構成された状態となっ
ている。

【００６４】そして、検知棒５０７が前進して当該検知
棒５０７が、上記検知棒用孔１ｃ，２Ｆを介してボビン
ケース２内に挿入された時に、ボビン７に下糸が巻回さ
れていなかったり、ボビン７の下糸が少なくボビン交換
の必要がある場合には、図３２（ｂ）に示されるよう
に、上記キャリヤ５０５が係合子としての釜側の側板５
０８ｃに衝突し、一方ボビン７に下糸１５０が充分に巻
回されている場合には、図３２（ａ）に示されるよう
に、キャリヤ５０５が釜側の側板５０８ｃに衝突する前
に上記検知棒５０７の先端がボビン７に巻回されている
係合子としての下糸１５０の外周に衝突するように、ア
クチュエータ５０１の位置調整等がなされている。

【００６５】再び図２０に戻って、フレーム本体５０８
ｂのコの字を構成し上記側板５０８ｃ，５０８ｄを連結
する側板連結板５０８ｅの表面には、振動波検出素子と
して例えば超音波センサ５０９が接着固定されている。
この超音波センサ５０９は、上述したキャリヤ５０５が
釜側の側板５０８ｃ、反釜側の側板５０８ｄに衝突した
時に発生する超音波、検知棒５０７の先端がボビン７に
巻回されている下糸外周に衝突した時の超音波を検出す
るものである。なお、図２０（ｃ）における符号５１０
は、キャリヤ５０５がスリーブ５０４に対して回動しな
いようにガイドするガイド軸を示しており、このガイド
軸５１０は、例えばステンレス等の非磁性体から構成さ
れている。

【００６６】上記下糸残量検知装置５００はまた、図２
６に示されるように、アクチュエータ５０１のコイル５
０３に接続される電流供給手段としての駆動回路５１１
を備えている。この駆動回路５１１は、後述の下糸残量
検知装置制御手段５１２からの駆動電流ＵＰ／ＤＯＷＮ
信号及び前進／後退信号（図２５参照）に基づいて、コ
イル５０３に上述した順方向電流または逆方向電流を供
給する構成になされている。

【００６７】上記下糸残量検知装置５００はまた、図２
６に示されるように、アクチュエータ５０１の超音波セ
ンサ５０９に接続される下糸残量判定手段５１３を備え
ている。この下糸残量判定手段５１３は、下糸残量及び
移動子の移動の有無を検出できるものであり、上記超音
波センサ５０９からの出力電圧波形を一方の入力とし所
定の基準電圧を他方の入力とする比較器５１３ａと、こ
の比較器５１３ａのパルス状の出力信号（トリガ信号）
を入力とし該パルス信号の幅を拡張したワンショット信
号を出力とするワンショット発生回路５１３ｂと、から
構成されている。

【００６８】そして、上記基準電圧は、キャリヤ５０５
が釜側の側板５０８ｃ、反釜側の側板５０８ｄに衝突し
た時に超音波センサ５０９から出力される振幅が大きい
出力電圧と、検知棒５０７の先端がボビン７に巻回され
ている下糸外周に衝突した時に超音波センサ５０９から
出力される振幅が小さい出力電圧との間の電圧値に設定
されている。

【００６９】上記下糸自動供給装置にはまた、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、
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。

【００７０】先ず、図２６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・オフするミシン電源スイッチ３０２が設けら
れていると共に、このミシン電源スイッチ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２７
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
おき上記ミシン電源スイッチ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３１
５（後述）に出力する機能を有している。

【００７１】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３０
４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、ボビン交換装置１６０及び下糸残量検知装置５
００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１６０，１６１，１６２，５０
０への通電制御を行うように構成されている。

【００７２】また、上記下糸巻回装置１６２には、図２
６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３１
０ｂ、動メス付き糸捌き１１６のモータ用ドライバ３１
０ｃ、糸張力可変手段のソレノイドＳＯＬ用ドライバ３
１０ｄ、電磁弁６８用ドライバ３１０ｅ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１
８用ドライバ３１１ａ、回動モータ２０用ドライバ３１
１ｂがそれぞれ接続されており、また残糸除去装置１６
１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。

【００７３】そして、これらドライバ３１０ａ〜３１０
ｅ，３１１ａ，３１１ｂ，３１２ａ，３１３、上記駆動
回路５１１及び上記ワンショット発生回路５１３ｂに
は、Ｉ／Ｏポート３０５を介して、ＣＰＵ（中央演算装
置）３０６からの信号が入力されるように接続されてい
る。このＣＰＵ３０６には、ＲＯＭ３０７からの信号が
入力されるように接続されており、ＲＡＭ３０８に対し
て信号が入出力されるように接続されている。そして、
上記各装置１６２，１６１，１６０，５００が、図２７
に示されているように、下糸自動供給装置制御手段４０
０により制御されつつ下糸自動供給装置の通常の動作、
すなわちボビン交換動作−残糸除去動作−下糸巻回動作
−糸掛け動作−糸切り動作−ボビン交換要求待ち−ボビ
ン交換要求−ボビン交換動作という公知のサイクル動作
を実行すると共に、後述の所定のタイミングで下糸残量
検知動作を実行し、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。

【００７４】すなわち、図２７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、残糸除去装置制御手段４０
３及び下糸残量検知装置制御手段５１２から構成されて
おり、これらの各制御手段４０１，４０２，４０３，５
１２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。該通電タ
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、ボビン交換装置１６０及び下糸残
量検知装置５００の各動作を常時監視する機能を有して
いる。

【００７５】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、後述の下糸残量検知動作を含む）を全て完了
させた後に当該ボビンケースを釜１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４０１，４０２，４０３，５１２にそれぞれ発
する機能を有している。

【００７６】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。

【００７７】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３
０４は、上記各制御手段４０１，４０２，４０３，５１
２及び各装置１６０，１６１，１６２，５００に対する
駆動電流の供給を停止することとなる。

【００７８】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。

【００７９】さらに、上記通電タイミング制御手段３１
５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４０１，４０２，４０３，５１２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。

【００８０】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、該通電
タイミング制御手段３１５は、上記ＲＡＭ３０８に格納
された電源遮断の正常または異常情報を表示させる表示
指令信号を、上述した表示手段３１６に発する機能を有
している。

【００８１】さらに、上記通電タイミング制御手段３１
５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。

【００８２】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。

【００８３】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、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
たという表示指令信号を、上述した表示手段３１６に発
する機能を有している。

【００８４】また、通電タイミング制御手段３１５は、
ミシンの糸切り後に、針数入力スイッチ（不図示）から
予め入力されている針数を、実際の縫製時の針数が上回
った時に、下糸残量検知装置５００の下糸残量検知動作
を行わせるように、上述した下糸残量検知装置制御手段
５１２に動作指令信号を発する機能を有している。ここ
で、上記針数入力スイッチから予め入力される針数は、
本実施形態においては、縫製物を代えるまでに要すると
推測される針数である。

【００８５】また、特に本実施形態の電源通電制御装置
４５０には、上記下糸巻回装置１６２によりボビンに巻
回された下糸量、ボビン残糸量検出センサ１６１ａによ
り検出されたボビン残糸量及びミシン３００からの糸切
り信号の回数（糸切り回数）を受けて、残糸量を最大限
に縫製に供せ得るようなボビン交換時期を設定するボビ
ン交換時期設定手段３０９が設けられている。

【００８６】すなわち、このボビン交換時期設定手段３
０９は、ボビンに巻回された下糸量Ｌｍ（単位ｃｍ）を
下糸巻回装置１６２におけるローラ５４の回転計数Ｒｍ
から換算すると共に、ボビン残糸量Ｌｚ（単位ｃｍ）を
ボビン残糸量検出センサ１６１ａにより検出されたボビ
ン７の回転計数Ｒｚから換算し、次いで実際に使用した
糸長さＬｓを、Ｌｓ＝（Ｌｍ−Ｌｚ）により算出し、次
いで、糸切り長さをＬｃ（例えば２ｃｍ）、糸切り回数
をＮｃとした時に、実際の縫製で消費した下糸長さＬ１
を、Ｌ１＝（Ｌｓ−Ｌｃ・Ｎｃ）により算出し、次い
で、実際の縫製での縫針数をＱ１とした時に、１０ｃｍ
当たりの針数Ｑ２を、Ｑ２＝Ｑ１÷（Ｌ１／１０ｃｍ）
により算出し、次いで、残糸部分に対しての可能な縫い
縫針数Ｑ３を、Ｑ３＝（Ｌｚ／１０ｃｍ）・Ｑ２により
算出する。次いで、下糸巻回装置１６２による下糸巻回
が６回未満の場合（両方のボビンに対する合計が６回未
満；理由については後述）のボビン１個当たりの全縫針
数をＱ４とした時に、Ｑ４＝Ｑ１＋Ｑ３により算出し、
次いで、５０ｃｍ当たりの針数をＱ５、１ｍ当たりの針
数をＱ６、５ｍ当たりの針数をＱ７とした時に、 Ｑ５＝Ｑ２・５ Ｑ６＝Ｑ２・１０ Ｑ７＝Ｑ２・５０により、それぞれ算出する。また、糸
切り１回当たりの縫針数Ｑ８を、Ｑ８＝Ｑ１／Ｎｃによ
り算出する。

【００８７】そして、下糸巻回装置１６２による下糸巻
回が６回未満の場合（両方のボビンに対する合計が６回
未満）においては、以下の式を満足した時をボビン交換
時期とするようにしている。すなわち、現在縫製してい
る時の縫針数（リアルタイムの縫針数）をＱ９とした時
に、 Ｑ８≧Ｑ６の場合には、Ｑ９＋（Ｑ８＋Ｑ５）＞Ｑ４………………（１） Ｑ５≦Ｑ８＜Ｑ６の場合には、Ｑ９＋（Ｑ８・２）＞Ｑ４…………（２） Ｑ８＜Ｑ５の場合には、Ｑ９＋（Ｑ８・２＋Ｑ５）＞Ｑ４…………（３） 上記式（１）乃至（３）の何れかを満足した時にボビン
交換時期となる。すなわち、少なくとも糸切り１回当た
りの縫針数Ｑ８（または縫製１パターン分の縫針数）分
の残糸長さを残しながら、該ボビン残糸量を最大限縫製
可能とするボビン交換時期を設定することになる。

【００８８】また、下糸巻回装置１６２による下糸巻回
が６回以上の場合（両方のボビンに対する合計が６回以
上；すなわち一方のボビンに対して３回以上、他方のボ
ビンに対して３回以上）においては、縫製に供されるボ
ビンに対しての当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とす
るボビン１個当たりの全縫針数が一定してきたとして、
上記Ｑ４をボビン１個当たりの実際の全縫針数として、 Ｑ８≧Ｑ６の場合であって、 Ｑ３≧Ｑ８の場合には、Ｑ４←（Ｑ４−Ｑ２）………………………（８） Ｑ８＜Ｑ３≦Ｑ８＋Ｑ５の場合には、Ｑ４←（Ｑ４＋Ｑ２）………（９） Ｑ８＋Ｑ５＜Ｑ３の場合には、Ｑ４←Ｑ４（Ｑ４変更なし）……（１０） とし、 Ｑ５≦Ｑ８＜Ｑ６の場合であって、 Ｑ３≦Ｑ８の場合には、Ｑ４←（Ｑ４−Ｑ２）……………………（１１） Ｑ８＜Ｑ３≦Ｑ８・２の場合には、Ｑ４←（Ｑ４＋Ｑ２）………（１２） Ｑ８・２＜Ｑ３の場合には、Ｑ４←Ｑ４（Ｑ４変更なし）………（１３） とし、 Ｑ８＜Ｑ５の場合であって、 Ｑ３≦Ｑ８・２の場合には、Ｑ４←（Ｑ４−Ｑ２）………………（１４） Ｑ８・２＜Ｑ３≦Ｑ８・２＋Ｑ５の場合には、Ｑ４←（Ｑ４＋Ｑ２） ……（１５） Ｑ８・２＋Ｑ５＜Ｑ３の場合には、Ｑ４←Ｑ４（Ｑ４変更なし） ……（１６） とし、リアルタイムの縫針数が上記式（８）乃至（１
６）の何れかのＱ４となった時にボビン交換時期とな
る。これは、両ボビン共、２回づつ残糸した後（下糸巻
回装置１６２による下糸巻回が６回以上の場合）には、
Ｑ４は、既にそれぞれのボビンの可能な全縫針数となっ
ているからである。

【００８９】なお、上記Ｑ２〜Ｑ８の算出においては、
例えばボビン軸径が異なる等、各ボビンの癖があること
から、ボビン交換時期を両ボビンに対して別個に算出し
て記憶し、ボビン交換時期でもそれぞれ合致したデータ
で判断する方が、より正確になるというのはいうまでも
ない。

【００９０】上記ボビン交換時期設定手段３０９はま
た、上記下糸巻回装置１６２により所定量の下糸が巻回
されたボビンが縫製に供された後に、ボビン交換となっ
て釜１から取り出され、その後残糸除去装置１６１によ
る残糸除去を行った場合に、上記ボビンの交換時期の設
定を行い、その後当該ボビンに対して上記下糸巻回装置
１６２による下糸巻回を行って縫製に供したボビンに対
して上記ボビン交換時期の判定を行う機能を有してい
る。

【００９１】すなわち、本実施形態においては、２個の
ボビンを用い交互に順次縫製に供するようにしているこ
とから、下糸巻回装置１６２による下糸巻回を２回以上
行っている場合にボビン交換時期の設定を行い、下糸巻
回装置１６２による下糸巻回を３回以上行っている場合
にボビン交換時期の判定を行うようにしている。これ
は、両方のボビンに下糸巻回装置１６２による下糸巻回
を行い（下糸巻回装置１６２による下糸巻回の回数は２
回）、縫製に供した後の一方のボビンの残糸量をボビン
残糸量検出センサ１６１ａにより検出して、この残糸量
と当該ボビンに下糸巻回装置１６２により巻回されてい
た下糸量、当該ボビンを縫製に供していた時の糸切り回
数に基づいてボビン交換時期の設定を行うからであり、
このボビンに対して下糸巻回装置１６２による下糸巻回
を行い（下糸巻回装置１６２による下糸巻回の回数は３
回目となる）、その後縫製に供する当該ボビンに対して
でないとボビン交換時期の判定ができないからである。

【００９２】なお、ボビンを１個用いた場合には下糸巻
回装置１６２による下糸巻回を１回以上行っている場合
にボビン交換時期の設定を行い、下糸巻回装置１６２に
よる下糸巻回を２回以上行っている場合にボビン交換時
期の判定を行い、ボビンを３個用いた場合には下糸巻回
装置１６２による下糸巻回を３回以上行っている場合に
ボビン交換時期の設定を行い、下糸巻回装置１６２によ
る下糸巻回を４回以上行っている場合にボビン交換時期
の判定を行う。すなわち、用いられるボビンの個数をＮ
Ｘとした時に、下糸巻回装置１６２による下糸巻回をＮ
Ｘ回以上行っている場合にボビン交換時期の設定を行
い、下糸巻回装置１６２による下糸巻回を（ＮＸ＋１）
回以上行っている場合にボビン交換時期の判定を行う。

【００９３】そして、この設定されたボビンの交換時期
になっているか否かを判定は、上記下糸残量検知装置５
００による下糸残量検知動作でボビン交換要求のための
下糸無し信号が入力された後に、行われる構成になされ
ている。そして、ボビン交換時期になっていたら、ボビ
ン交換時期設定手段３０９は、上記通電タイミング制御
手段３１５にボビン交換信号を発する機能を有してい
る。通電タイミング制御手段３１５は、このボビン交換
信号を受けると、ボビン交換動作及び釜から取り出され
たボビンに対する一連の残糸除去、下糸巻回、糸掛け、
糸切り動作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。

【００９４】この通電タイミング制御手段３１５はま
た、上述のようなボビン交換時期の設定、判定のできな
いボビン、すなわち例えば人手により下糸が巻回された
ボビンや公知のワインダーにより下糸が巻回されたボビ
ンに対して、上記設定回数になるまで、上記下糸残量検
知装置５００の下糸残量検知動作でボビン交換要求のた
めの下糸無し信号が入力されると、ボビン交換動作及び
釜から取り出されたボビンに対する一連の残糸除去、下
糸巻回、糸掛け、糸切り動作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。

【００９５】通電タイミング制御手段３１５はまた、下
糸巻回装置１６２による下糸巻回を６回以上行っている
場合には、縫製に供されるボビンに対しての当該ボビン
残糸量を最大限縫製可能とするボビン１個当たりの全縫
針数が一定してきたとして、このボビン１個当たりの全
縫針数Ｑ４に基づいて式（８）〜（１６）によってボビ
ン交換時期の判定を行い、上記下糸残量検知装置５００
による下糸残量検知は必要ないとして当該検知動作を行
わせない非動作指令信号を、上述した下糸残量検知装置
制御手段５１２に発する機能を有している。

【００９６】上記ボビン交換時期設定手段３０９には、
縫製パターンの変更を認識する縫製パターン変更認識手
段３１４が接続されている。この縫製パターン変更認識
手段３１４は、以下の式により縫製パターンの変更を認
識し得るようになっている。すなわち、Ｑ９＋Ｑ５≧Ｑ
４……（４）の場合には縫いピッチが狭く変わったと認
識し、Ｑ９＋Ｑ７≦Ｑ４……（５）の場合には縫いピッ
チが広く変わったと認識し、現在の糸切り回数をＮｃｃ
（リアルタイムの糸切り回数）とした時に、 Ｎｃ（前回の糸切り回数）−１５回≧Ｎｃｃ………（６） Ｎｃ（前回の糸切り回数）＋１５回≦Ｎｃｃ………
（７）となった場合には縫製物が変わったと認識するよ
うになっている。すなわち、上記式を満足した場合に
は、縫製パターンが変更になったと認識するようになっ
ている。そして、上記式（４）〜（７）の設定に関して
は、ボビン交換時期設定手段３０９によるボビン交換時
期の設定と同時に行われる構成になされている。

【００９７】そして、この縫製パターン変更認識手段３
１４は、上記下糸残量検知装置５００による下糸残量検
知動作でボビン交換要求のための下糸無し信号が入力さ
れた後且つ上記ボビン交換時期設定手段３０９による上
記設定されたボビンの交換時期になっているか否かを判
定する前であって、上記下糸残量検知装置５００による
ボビン交換要求が一のボビンに対して最初にあった時の
み、上記式による縫製パターンの変更の認識を行い、縫
製パターンの変更が認識されたら、上記ボビン交換時期
設定手段３０９に対して、設定されているボビン交換時
期を設定し直す信号を発する機能を有している。勿論縫
製パターン変更認識手段３１４もこの時、上記式（４）
〜（７）を設定し直すことになる。また、縫製パターン
の変更が認識されない場合には、ボビン交換時期設定手
段３０９に対して、設定されたボビンの交換時期になっ
ているか否かを判定させる信号を発する機能を有してい
る。なお、上記縫製パターンの変更認識は、下糸巻回装
置１６２による下糸巻回を３回以上且つ６回未満行って
いる場合に、行われるようになっている。

【００９８】また、上記通電タイミング制御手段３１５
は、下糸残量検知動作において、下糸残量判定手段５１
３ｂから下糸残量検知装置５００の異常を知らしめる移
動子の移動無し信号が入力された場合には、下糸残量検
知装置５００に異常ありという表示指令信号を、上述し
た表示手段３１６に発する機能を有している。

【００９９】また、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の再投入時に、上述した
下糸残量検知装置５００の異常表示、人手介入表示、前
回の電源遮断の異常表示が、全てない場合には、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４０１，４０２，４０３，５１２にそれぞれ発する機
能を有している。

【０１００】一方、ミシン電源スイッチ３０２の再投入
時に、下糸残量検知装置５００の異常表示、人手介入表
示、前回の電源遮断の異常表示が少なくとも一つある場
合には、オペレーターはこれら警告に従って、使用する
予定のボビンをチェックすると共に残糸の除去をし、当
該空ボビンを収容したボビンケースを順次ダミー軸６に
装着することになる。

【０１０１】そして、上記通電タイミング制御手段３１
５は、オペレーターにより順次ダミー軸６に装着される
ボビンケースに対して下糸巻回処理、糸掛け処理、糸切
り処理を施して、これら処理の施された一方のボビンを
釜内に装着状態にし、他方のボビンをボビンケース把持
手段に把持させて待機状態にする動作指令信号を、上述
した各制御手段４０１，４０２に発する機能を有してい
る。

【０１０２】通電タイミング制御手段３１５はまた、エ
アーノズル６７ａを、糸掛け時及び待機時に、退避位置
Ｎ２に位置させ、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に位置させるように下糸巻回装置制御手段４０
１に動作指令信号を発する機能を有している。

【０１０３】通電タイミング制御手段３１５はまた、ボ
ビン軸７ａに下糸を整列巻し得るように上記巻列形成手
段６００を制御する巻列形成制御手段を内蔵している。
この巻列形成制御手段は、エアーノズル６７ａを、ボビ
ン軸７ａへの下糸絡み付け時に、先ず作業位置Ｎ１に位
置させ、この時上記有効下糸巻回量検出手段６１から下
糸が絡み付いたという出力（この出力はエアーノズル６
７ａとボビン軸７ａのボビンケース把持手段側の端部７
ａａとが対向した時に発せられる出力；詳しくは後述）
がなされると、退避位置Ｎ２に位置させて下糸巻回を行
わ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。

【０１０４】この通電タイミング制御手段３１５の巻列
形成制御手段はまた、エアーノズル６７ａを作業位置Ｎ
１に位置させた後に上記有効下糸巻回量検出手段６１か
らボビン軸７ａに下糸が絡み付いたという信号を受ける
と、エアーノズル６７ａとボビン軸７ａのボビンケース
把持手段側の端部（図３７における図示右側の端部）７
ａａとが対向するようにボビンケース把持手段を若干前
進させる（図３７における図示左側に向かわせる）動作
指令信号を、上記ボビン交換装置制御手段４０２に発す
る機能を有している。

【０１０５】この通電タイミング制御手段３１５の巻列
形成制御手段はまた、エアーノズル６７ａとボビン軸７
ａのボビンケース把持手段側の端部７ａａとが対向する
下糸巻回動作開始位置に位置したら、エアーノズル６７
ａとボビン軸７ａの略中央とが対向するようにボビンケ
ース把持手段を若干後退させ元の位置に戻させる動作指
令信号を、上記ボビン交換装置制御手段４０２に発する
機能を有している。

【０１０６】次に、このような制御装置を用いた下糸自
動供給装置の制御動作を図２８、図２９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
ステップ５において、ＲＡＭ（不揮発性メモリー）３０
８をクリアーすると、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、ミシンの
動作を許可してステップ７に進み、ステップ７におい
て、ミシンの糸切りがなされたか否かを判定し、糸切り
がなされた場合にはステップ８に進み、ステップ８にお
いて、実際に縫製を行った針数が予め入力されている針
数を上回ったか否かを判定し、上回った場合には、縫製
物を代えることになるから充分な下糸残量が必要だとし
てステップ９以降の下糸残量検知処理を行うことにな
る。

【０１０７】すなわち、ステップ９において、ミシン３
００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９ａに進み、ステップ９ａにおいて、下糸巻回装置
１６２による下糸巻回を６回以上行っているか否かを判
定する。この回数とした理由は上述した通りである。そ
して、下糸巻回装置１６２による下糸巻回が６回以上で
あると判定した場合にはボビン交換時期の判定を縫針数
のみで行えば良く（縫製に供されるボビンに対しての当
該ボビン残糸量を最大限縫製可能とするボビン１個当た
りの全縫針数が一定してきたから）下糸残量検知装置５
００による下糸残量検知を行う必要がないとしてステッ
プ１０〜ステップ１７をスキップしてステップ１８に進
み、一方ステップ９ａにおいて、下糸巻回装置１６２に
よる下糸巻回が６回未満であると判定した場合にはステ
ップ１０に進み、ステップ１０において、下糸残量検知
処理を行う。この下糸残量検知処理について、図３０に
示した下糸残量検知処理ルーチンに従って説明する。先
ず、下糸残量検知装置５００は図３１に示されるような
待機状態にあり、アクチュエータ５０１を構成するキャ
リヤ５０５が、図３１に示されるように、反釜側の側板
５０８ｄに当接した状態にある。そして、先ずステップ
１において、フラグをクリアしてステップ２に進み、ス
テップ２において、駆動回路５１１に、図２５（ａ）に
示されるように、駆動電流ＵＰ信号を送出してステップ
３に進み、ステップ３において、数ｍｓｅｃ待ってから
ステップ４に進み、ステップ４において、駆動回路５１
１に、図２５（ｂ）に示されるように、前進信号を送出
してステップ５に進み、ステップ５において、所定時間
として例えば３０ｍｓｅｃ待つ（この３０ｍｓｅｃが経
過すると後述のステップ８で上記駆動電流はＤＯＷＮ信
号となる）。すると、図２５に示されるように、駆動電
流ＵＰ信号と前進信号のＡＮＤ部分が前進保証部分とな
って、この間、駆動回路５１１からコイル５０３に順方
向電流が供給される。

【０１０８】このようにコイル５０３に順方向電流（図
２０（ｃ）、図２１〜図２４における（ａ）での反時計
方向の電流）が供給されると、鉄心５０２が電磁石とな
り、図２１〜図２４に示されるように、反釜側のフラン
ジ５０２ａがＮ極に、釜側のフランジ５０２ａがＳ極
に、それぞれなる。この時、反釜側のフランジ５０２ａ
の対向位置に位置している永久磁石５０６の対向面は、
図２１（ｂ）に示されるように、Ｎ極であるから、Ｎ極
同士による反発力ｆ１がキャリヤ５０５に作用する。こ
の時、コイル電流と永久磁石５０６の作用によりフレミ
ングの左手の法則に従った電磁力、すなわちコイル５０
３を図２１（ｂ）における左側に向かわせる電磁力が生
じるが、該コイル５０３は固定されているため、反作用
としてキャリヤ５０５には当該電磁力と同等な逆方向の
推力ｆ２が作用する。すなわち、キャリヤ５０５は、鉄
心５０２の電磁石作用による推力ｆ１と電磁力による推
力ｆ２との合成推力Ｆ１を受けることになり、当該キャ
リヤ５０５は、釜側（図２１（ｂ）における右側）に移
動を開始する。

【０１０９】そして、キャリヤ５０５が釜側に向かって
移動すると、この移動につれて反釜側のフランジ５０２
ａから遠ざかることから、上記電磁石作用による推力ｆ
１は徐々に小さくなるが、キャリヤ５０５の電磁力を受
ける範囲が広くなることから、電磁力による推力ｆ２は
大きくなり、キャリヤ５０５は、合成推力に従ってその
まま釜側に向かって移動を続ける。

【０１１０】そして、キャリヤ５０５が、図２２（ｂ）
に示されるように、フランジ５０２ａ，５０２ａから略
同距離となる中間地点に達すると、この時点では、フラ
ンジ５０２ａ，５０２ａからの距離がかなりあることか
ら、上記電磁石作用による推力ｆ１は殆ど作用しなくな
るが、キャリヤ５０５の電磁力を受ける範囲は上記と同
様に広く上記と同様に推力ｆ２が作用する。すなわち、
キャリヤ５０５は、合成推力Ｆ２に従ってそのまま釜側
に向かって移動を続ける。

【０１１１】そして、キャリヤ５０５が釜側に向かって
移動すると、図２３（ｂ）に示されるように、この移動
につれて釜側のフランジ５０２ａに近づくことから、キ
ャリヤ５０５における永久磁石５０６のＮ極が、Ｓ極と
なっている釜側のフランジ５０２ａに吸引され、上記電
磁石作用による推力ｆ１は徐々に大きくなり、一方キキ
ャリヤ５０５の電磁力を受ける範囲は上記と同様に広く
上記と同様に推力ｆ２が作用する。すなわち、キャリヤ
５０５は、合成推力Ｆ３に従ってそのまま釜側に向かっ
て移動を続ける。

【０１１２】そして、このような動作によって、検知棒
５０７の先端が、図３２（ａ）に示されるように、検知
棒用孔１ｃ，２Ｆを介してボビンケース２内に挿入され
る。この時、下糸残量が充分ある場合には、図３２
（ａ）に示されるように、検知棒５０７の先端がボビン
に巻回されている下糸１５０の外周に衝突し、超音波セ
ンサ５０９からは、図３３（ａ）、図３４（ａ）に示さ
れるように、振幅の小さい電圧波形が出力される。一
方、下糸残量がない若しくは交換が必要な程に少ない場
合には、図３２（ｂ）に示されるように、キャリヤ５０
５が釜側の側板５０８ｃに衝突し、超音波センサ５０９
からは、図３５（ａ）に示されるように、振幅の大きい
電圧波形が出力される。そして、この電圧波形は上記基
準電圧と比較され、ワンショット発生回路５１３ｂから
は、下糸残量が充分ある場合には、図３３（ｂ）、図３
４（ｂ）に示されるように、糸有り信号としてのロー信
号が出力され、下糸残量がない若しくは交換が必要な程
に少ない場合には、図３５（ｂ）に示されるように、糸
無し信号としてのハイ信号が出力される。

【０１１３】従って、ステップ６において、ワンショッ
ト信号がある場合（ハイ信号が出力された場合）にはボ
ビン交換が必要だとして、ステップ７に進み、ステップ
７において、ボビン交換要求フラグをセットしてステッ
プ８に進み、一方ステップ６において、ワンショット信
号がない場合（ロー信号が出力された場合）にはボビン
交換が必要ないとして、ステップ７をスキップしてステ
ップ８に進み、ステップ８において、駆動回路５１１
に、図２５（ａ）に示されるように、駆動電流ＤＯＷＮ
信号を送出してステップ９に進み、ステップ９におい
て、数ｍｓｅｃ待ってからステップ１０に進み、ステッ
プ１０において、駆動回路５１１に、図２５（ａ）に示
されるように、駆動電流ＵＰ信号を送出してステップ１
１に進み、ステップ１１において、数ｍｓｅｃ待ってか
らステップ１２に進み、ステップ１２において、図２５
（ｂ）に示されるように、後退信号を送出してステップ
１３に進み、ステップ１３において、所定時間として前
進時と同様に３０ｍｓｅｃ待つ（この３０ｍｓｅｃが経
過すると後述のステップ１５で上記駆動電流はＤＯＷＮ
信号となる）。すると、図２５に示されるように、駆動
電流ＵＰ信号と後退信号のＡＮＤ部分が後退保証部分と
なって、この間、駆動回路５１１からコイル５０３に逆
方向電流が供給される。

【０１１４】すると、今後は反釜側のフランジ５０２ａ
がＳ極に、釜側のフランジ５０２ａがＮ極に、それぞれ
なって鉄心５０２の電磁石作用による推力ｆ１が上記と
は反対方向に働くことになると共に、電磁力による推力
ｆ２も同様に反対方向に働くことになり、これらの合成
推力も上記とは反対方向に働くことになる。すなわち、
キャリヤ５０５は反釜側に向かって移動することにな
る。そして、今度はキャリヤ５０５が、図３１に示され
るように、反釜側の側板５０８ｄに衝突し、超音波セン
サ５０９からは、図３３（ａ）〜図３５（ａ）に示され
るように、釜側の側板５０８ｃに衝突した時と同様な振
幅の大きい電圧波形が出力される。そして、この電圧波
形は上記基準電圧と比較され、ワンショット発生回路５
１３ｂからは、図３３（ｂ）〜３５（ｂ）に示されるよ
うに、移動子の正常移動信号としてのハイ信号が出力さ
れる。一方、何らかの不具合が発生してキャリヤ５０５
が初期の位置に帰還しなかった場合には、超音波センサ
５０９からは何も出力されず、従ってワンショット発生
回路５１３ｂからは移動子の移動無し信号（異常信号）
としてのロー信号が出力される。

【０１１５】従って、ステップ１４において、ワンショ
ット信号がない場合（ロー信号が出力された場合）には
下糸残量検知装置５００が異常だとしてステップ１７に
進み、ステップ１７において、下糸残量検知装置異常フ
ラグをセットしてステップ１５に進み、一方ステップ１
４において、ワンショット信号がある場合（ハイ信号が
出力された場合）には下糸残量検知装置５００が正常だ
としてステップ１５に進み、ステップ１５において、図
２５（ａ）に示されるように、駆動電流ＤＯＷＮ信号を
送出してステップ１６に進み、ステップ１６において、
数ｍｓｅｃ待ってから図２８に示したメインフローのス
テップ１１にリターンする。

【０１１６】そして、図２８に示されるステップ１１に
おいて、下糸残量検知装置５００が正常か否かを判定
し、図３０のステップ１７で下糸残量検知装置異常フラ
グがセットされていない場合にはステップ１２に進み、
ステップ１２において、ボビン交換要求があるか否かを
判定し、図３０のステップ７でボビン交換要求フラグが
セットされている場合にはステップ１３に進み、ステッ
プ１３において、上記ボビン交換要求フラグをクリアし
てステップ１４に進む。

【０１１７】ステップ１４では、下糸巻回装置１６２に
よる下糸巻回を３回以上行っているか否かを判定する。
この回数とした理由は上述した通りである。そして、下
糸巻回装置１６２による下糸巻回が３回未満であると判
定した場合には縫針数に基づくボビン交換時期の判定及
び縫製パターンの変更認識を行えないとしてステップ１
５乃至ステップ１８をスキップしてステップ１９に進
み、ステップ１９において、上記下糸残量検知装置５０
０により生じたボビン交換要求（ステップ１２）に従っ
てボビン交換を行い、一方ステップ１４で下糸巻回装置
１６２による下糸巻回を３回以上行ったと判定した場合
にはさらに踏み込んだボビン交換の判定を行うためにス
テップ１５に進み、ステップ１５において、当該ボビン
に対しての下糸残量検知装置５００によるボビン交換要
求が１回目か否かを判定し、１回目である場合にはステ
ップ１６、ステップ１７に進み、当該ステップにおい
て、縫製パターンの変更があったか否かを判定する。

【０１１８】すなわち、ステップ１６では、後述のステ
ップ２３で得られた上記式（４）、（５）を満足するか
否かを判定し式（４）を満足する場合には縫いピッチが
狭く変わったとし、式（５）を満足する場合には縫いピ
ッチが広く変わったとして、それぞれステップ３３に進
み、ステップ３３において、後述のステップ２３で設定
されているボビン交換時期とボビンに巻回された下糸量
Ｌｍを初期化してステップ１９に進み、ステップ１９に
おいて、上記下糸残量検知装置５００により生じたボビ
ン交換要求（ステップ１２）に従ったボビン交換を行
う。すなわち、これまで用いていたボビン交換時期が縫
製パターンの変更により使用できなくなり当該ボビン交
換時期を、変更された縫製パターンに適合したボビン交
換時期となるように再設定すべくステップ１８における
ボビン交換時期の判定を行わずにステップ１９に進む。

【０１１９】一方、ステップ１６において、上記式
（４）、（５）を満足しないと判定した場合には縫製ピ
ッチの変更はないとしてステップ１７に進み、ステップ
１７において、後述のステップ２３で得られた上記式
（６）、（７）を満足するか否かを判定し式（６）、
（７）を満足する場合には縫製物が変わったとして上述
したステップ３３に進み、式（６）、（７）を満足しな
いと判定した場合には縫製物の変更はないとしてステッ
プ１８に進む。

【０１２０】一方、ステップ１５で、当該ボビンに対し
ての下糸残量検知装置５００によるボビン交換要求が２
回目以上であると判定した場合、またはステップ９ａ
で、下糸巻回装置１６２による下糸巻回が６回以上であ
ると判定した場合には、上記ステップ１６、１７におけ
る縫製パターンの変更の判定を一々行わずにスキップし
てステップ１８に進み、ステップ１８において、ボビン
交換時期になっているか否か、すなわち後述のステップ
２３で得られた上記式（１）〜（３）または上記式
（８）〜（１６）を満足するか否かを判定する。

【０１２１】そして、ステップ１８において、上記式
（１）〜（３）を満足している、または上記式（８）〜
（１６）を満足している、すなわちボビン交換時期にな
っていると判定した場合にはステップ１９に進み、ステ
ップ１９において、ボビン交換を行う。ここで、説明の
都合上、ボビンケース把持手段に把持されている一方の
ボビンケースを２Ｙ、釜内のボビンケースを２Ｘとす
る。

【０１２２】そして、この時点では、ボビンケース２Ｙ
を把持しているボビンケース把持手段が、後述のステッ
プ４またはステップ２７の動作で原点位置（釜１に対向
する退避位置）にあることから、回動アーム７０を１８
０°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に対向させて前進させ、釜内のボビン
ケース２Ｘを取り出し、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。

【０１２３】次いで、ステップ２０に進み、ステップ２
０において、ミシン３００の動作を許可してステップ２
１に進み、ステップ２１において、回動アーム７０を回
転してボビンケース２Ｘを残糸除去位置Ｂへ進ませて、
当該ボビンケース２Ｘ内のボビンに対する残糸除去処理
を行う。この残糸除去処理について、図３６に示した残
糸除去処理ルーチンに従って説明する。

【０１２４】先ず、ステップ１において、残糸除去（巻
取）モータを駆動して、ボビンに巻回されボビンケース
２Ｘから導出する（垂れる）残糸の引き出しを開始して
ステップ２へ進み、ステップ２において、ボビンの残糸
が除去されているか否かを判定する。すなわち、ボビン
残糸量検出センサ１６１ａでパルス波を発生していると
判定した場合には残糸除去中としてパルス波を発生しな
くなるまで同様な判定を繰り返し、一方パルス波を発生
しなくなったと判定した場合には残糸除去が完了したと
してステップ３へ進む。

【０１２５】ステップ３では、上記残糸除去モータの駆
動を停止してステップ４へ進み、ステップ４において、
ボビン残糸量検出センサ１６１ａにより検出されたボビ
ンの残糸除去時の回転計数Ｒｚを記憶し、図２９に示し
たフローチャートのステップ２２にリターンする。

【０１２６】図２９に示したフローチャートのステップ
２２では、下糸巻回装置１６２による下糸巻回を２回以
上行っているか否かを判定する。この回数とした理由は
上述した通りである。そして、下糸巻回装置１６２によ
る下糸巻回が２回未満であると判定した場合にはボビン
交換時期を設定できないとしてステップ２３をスキップ
してステップ２４に進み、ステップ２４において、下糸
巻回装置１６２による下糸巻回処理を行い、一方ステッ
プ２２で下糸巻回装置１６２による下糸巻回を２回以上
行ったと判定した場合にはボビン交換時期を設定できる
としてステップ２３に進み、ステップ２３において、ボ
ビン交換時期としての上記式（１）〜（３）、または上
記式（８）〜（１６）の設定を行うと共に、縫製パター
ンの変更認識としての上記式（４）〜（７）の設定を行
う。

【０１２７】そうしたら、ステップ２４に進み、ステッ
プ２４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３７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５
４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。

【０１２８】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。

【０１２９】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２
Ｘ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。

【０１３０】次いで、ステップ３に進み、ステップ３に
おいて、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、エアーノズル退避モータ３７を駆動して、退避位
置Ｎ２に待機中のエアーノズル６７ａを作業位置Ｎ１に
移動する。この時、エアーノズル６７ａとボビン軸７ａ
の略中央が対向する。

【０１３１】次いで、ステップ５に進み、ステップ５に
おいて、エアーノズル６７ａから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。

【０１３２】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の略中央に絡み付く（図３８（ａ）参照）。

【０１３３】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、パルス波が出
力され始める。

【０１３４】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１個以上検出された時、
すなわちボビン７の回転に換算すると１〜２回転以上し
た時に、下糸１５０がボビン軸７ａの略中央に絡み付い
たと判定するようになっている。パルス波が１個以上検
出されない場合には後述のステップ１１へ進む。なお、
上記パルス数を１個以上としたのは、パルス数を多くし
て中央で絡みさせ続けると、後に整列巻をしようとして
も太鼓巻になってしまうのが避けられないからである。

【０１３５】そうしたらステップ８に進み、ステップ８
において、エアーノズル６７ａとボビン軸７ａのボビン
ケース把持手段側の端部（図３８における図示右側の端
部）７ａａとが対向するようにボビンケース把持手段
を、図３８（ｂ）に示されるように、若干前進させ（図
３８における図示左側に向かわせる）、次いでステップ
９に進み、ステップ９において、一定時間待つ。する
と、この間もボビン７は回転していることから、下糸１
５０は、図３８（ｂ）に示されるように、ボビン軸７ａ
の略中央の位置からボビンケース把持手段側の端部７ａ
ａ間に一列に絡み付く（巻回される）ことになる。

【０１３６】そうしたら、ステップ１０に進み、ステッ
プ１０において、パルス波を一定時間の間に所定の数カ
ウントしたか（ボビン７の回転に換算して４〜５回転）
否かを判定し、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１１に進み、ステップ１１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１２に進
み、ステップ１２において、エアーノズル退避モータ３
７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に移動し、次いでステップ１３に進み、
ステップ１３において、ボビン駆動モータＭ２を停止し
てステップ１４に進み、ステップ１４において、回動ア
ーム７０を後退させてクラッチ機構５０ａとボビン７と
の連結を解除する。そして、ステップ２にリターンして
リトライを行わせる。

【０１３７】一方、ステップ１０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、図３８
（ｂ）に示されるような巻きが成功したとしてステップ
１５に進み、ステップ１５において、エアーノズル６７
ａからの糸案内エアーを停止してステップ１６に進み、
ステップ１６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に移動してステップ１７に進み、ステップ１
７において、ボビンケース把持手段を、図３８（ｃ）に
示されるように、エアーノズル６７ａとボビン軸７ａの
略中央とが対向する、すなわち元の位置に戻るように、
若干後退させる。なお、このボビンケース把持手段によ
るボビンの後退動作及び上記前進動作があっても、ボビ
ンの孔７Ｘに進入しているクラッチ機構５０ａの係合は
外れないようになっている。

【０１３８】このようにして、エアーノズル６７ａをボ
ビン軸７ａの略中央に対向させると共に、当該ボビン軸
７ａに対してかなり離して下糸を巻回していくと、ボビ
ンケース把持手段側のボビン軸端部７ａａに巻かれてい
る下糸１５０は、反ボビンケース把持手段側（クラッチ
機構５０ａ側；図３８における左側）に向かって巻回さ
れていき、反ボビンケース把持手段側のボビンフランジ
７ｂに当接したら今度はボビンケース把持手段側（図３
８における右側）に向かって巻回されていき、これを繰
り返すことになる。すなわち、整列巻が形成されること
になる。

【０１３９】そうしたらステップ１８に進み、ステップ
１８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、一致しない場合、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設定下糸巻回量になるま
で同様な判定を繰り返し、一方一致した場合、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１
９に進み、ステップ１９において、ボビン駆動モータＭ
２を停止する。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
たことになる。

【０１４０】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、ステップ２０に進み、ステ
ップ２０において、この時のローラ５４の回転計数Ｒｍ
を記憶して図２９に示したフローチャートのステップ２
５にリターンする。

【０１４１】図２９に示したフローチャートのステップ
２５では、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。

【０１４２】このようにして糸掛けがなされたらステッ
プ２６に進み、ステップ２６において、エアーノズル６
７ａ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。

【０１４３】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６７
ａ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２７に進み、ステップ２７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。

【０１４４】次いで、ステップ２８に進み、ステップ２
８において、ミシン電源スイッチ３０２がオフか否かを
判断する。従って、上記ステップ１０〜２６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１０〜２６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。

【０１４５】そして、上記ステップ７において、ミシン
の糸切りがなされていないと判定した場合、また上記ス
テップ１１において、実際に縫製を行った針数が予め入
力されている針数を上回っていないと判定した場合もス
テップ２８に進み、また上記ステップ１２において、図
３０のステップ７でボビン交換要求フラグがセットされ
ていないと判定した場合にはステップ３２に進み、ステ
ップ３２において、ミシン３００の動作を許可した後に
ステップ２８に進み、ステップ２８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
７にリターンする。すなわち、ミシン電源スイッチ３０
２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ミ
シンの糸切り信号の発生を待つ。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３
０２がオフされた場合にはステップ２９に進む。

【０１４６】そして、ステップ２９において、回動アー
ム７０を所定ステップ前進させて、図３９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は取り出せない。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。

【０１４７】次いで、ステップ３０に進み、ステップ３
０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３１に進み、ステップ３１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。

【０１４８】一方、上記ステップ１１において、図３０
のステップ１７で下糸残量検知装置異常フラグがセット
されていると判定した場合には、図２８に示されるフロ
ーチャートのステップ３４に進み、ステップ３４におい
て、下糸残量検知装置異常フラグをクリアしてステップ
３５に進み、ステップ３５において、上記エラー表示窓
３１６によってエラー表示を行いオペレーター介入を促
してステップ３６に進み、ステップ３６において、オペ
レーターによるミシン電源スイッチ３０２のオフを待
ち、オフされたら図２９に示されるフローチャートのス
テップ３１に進み、ステップ３１において、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。

【０１４９】そして、その後にミシン電源スイッチ３０
２が再び投入されると、図２８に示したステップ１に戻
って、先ずステップ１において、前回における電源遮断
が正常な電源遮断処理を踏んでいたかどうかの情報がＲ
ＡＭ３０８から読み出される。

【０１５０】次いで、ステップ２に進み、ステップ２に
おいて、機構部の基本的な初期化動作が最も効率的な方
法で実行される。そして、これが終了したら、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を判断し、正常な電源遮断処理
であった場合にはステップ４に進む。

【０１５１】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２９）ステップ数で原点検出したか否かを判
定する。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、このように原点位置に復帰したら、上述したス
テップ５に進む。

【０１５２】一方、ステップ３において、例えば不意の
停電や下糸残量検知装置５００に異常があって正常な電
源遮断処理を踏んでいないと判断された場合には、エラ
ー表示窓３１６によってエラー表示を行って、オペレー
ターの介入を促してステップ３７に進む。また、ステッ
プ４において、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２
Ｙを取り出した畏れがある場合にも、エラー表示窓３１
６によってエラー表示を行って、オペレーターの介入を
促して同様にステップ３７に進む。

【０１５３】オペレーターは、介入によってエラー表示
をクリアし適切な復帰処理を施す。すなわち、オペレー
タは使用される全ボビンをチェックすると共に全ボビン
に対する残糸除去を行う。そして、当該オペレーターに
よって、使用されるボビンを収容したボビンケース全て
が順次ダミー軸６に装着される。この時、オペレーター
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に押し込むことにより、該ボビンケースを
ダミー軸６に装着できる。

【０１５４】そして、ダミー軸６に１個目のボビンを収
容したボビンケースが装着されたか否かが判定される。
この判定方法としては、例えばオペレーターがボビン装
着スイッチ（不図示）をオンしこれによってダミー軸６
に対するボビン装着を判定する方法や、例えばダミー軸
６の近傍に反射型光センサを設け、このセンサからの出
力によってダミー軸６に対するボビン装着を判定する方
法が採用される。なお、説明の都合上、このボビンケー
スを２Ｙ、次にダミー軸６に装着されるボビンケースを
２Ｘとする。

【０１５５】そして、ステップ３７において、ダミー軸
６にボビンケース２Ｙが装着されたと判定した場合には
ステップ３８に進み、空のボビンケース把持手段をダミ
ー軸６に対向させ、その後前進させ、該ダミー軸６に保
持されているボビンケース２Ｙをボビンケース把持手段
に把持させて、その後後退させ、次いで回動アーム７０
を回動して当該ボビンケース２Ｙを下糸巻回位置Ｃに対
向させた後に前進させて下糸巻回位置Ｃに位置させて上
記ステップ２４で説明したのと同様な下糸巻回処理を行
ってステップ３９に進み、ステップ３９において、上記
ステップ２５で説明したのと同様な糸掛け処理を行って
ステップ４０に進み、ステップ４０において、上記ステ
ップ２６で説明したのと同様な糸切り処理を行ってステ
ップ４１に進み、ステップ４１において、当該ボビンケ
ース２Ｙを釜１に装着すると共に、ダミー軸６にボビン
ケース２Ｘが装着されたか否かを判定し、装着されたと
判定した場合には上記ステップ２４に進み、ステップ２
４において、今度はボビンケース２Ｘに対する下糸巻回
処理を行って、以降は上述したステップ２５以降のフロ
ーとなる。

【０１５６】すなわち、上記ステップ３８〜４１、ステ
ップ２４〜ステップ２７の動作によって、下糸巻回装置
１６２により下糸が巻回された一のボビンが釜内に装着
状態にされ、他のボビンは待機状態にされるようになっ
ている。

【０１５７】このように、本実施形態においては、ボビ
ン残糸量検出手段としての残糸除去装置１６１によっ
て、ミシンから取り出されたボビンの残糸量を検出し、
ボビン交換時期設定手段３０９によって、この検出され
たボビン残糸量に基づいて、ミシンに装着されたボビン
の交換時期を当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とする
ボビン交換時期に設定しているため、糸種、糸番手に拘
らず、ボビン交換時期を、縫製に供するボビン下糸の無
駄がない最適な時期に自動的に設定でき、縫製コストを
低減できると共にオペレーターの熟練度を不要にするこ
とが可能となっている。

【０１５８】また、下糸巻回装置１６２によって、縫製
に供されるボビンに対して所定量の下糸を巻回し、この
下糸巻回装置１６２により所定量の下糸が巻回されたボ
ビンが縫製に供された後に釜１から取り出された場合
に、残糸除去装置１６１によって、この取り出されたボ
ビンの残糸量を検出し、ボビン交換時期設定手段３０９
によって、前記下糸巻回装置１６２により巻回された下
糸巻回量、ミシンの糸切り回数、前記残糸除去装置１６
１により検出されたボビン残糸量に基づいて、前記下糸
巻回装置１６２により所定量の下糸が巻回されミシンに
装着されたボビンの交換時期を当該ボビン残糸量を最大
限縫製可能とするボビン交換時期に設定するようにして
いるため、例えば人手により下糸が巻回されたボビンや
公知のワインダーにより下糸が巻回されたボビンに対し
ては、ボビン交換時期の設定が不正確になるとして上記
各処理がなされるまでボビン交換時期の設定を行わず、
上記各処理がなされたボビンに対しては、ボビン交換時
期の設定を良好に行い得るとして、糸種、糸番手に拘ら
ず、ボビン交換時期を、縫製に供するボビン下糸の無駄
がない最適な時期に自動的に設定でき、ボビン交換時期
の信頼性を高めつつ縫製コストを低減できると共にオペ
レーターの熟練度を不要にすることが可能となってい
る。

【０１５９】また、下糸残量検知装置５００によって、
下糸が残り少ないというボビン交換要求が発せられた
ら、ボビン交換時期設定手段３０９によって、設定され
ているボビンの交換時期になっているか否かを判定し、
下糸残量検知装置５００によるチェックとボビン交換時
期設定手段３０９によるチェックのダブルチェックを行
うようにしているため、ボビン交換時期の設定、判定
を、上述のように縫針数で行う場合には、例えば空縫い
によってボビン交換時期設定手段によるボビン交換時期
の判定が早まる畏れがあるが、このような誤差を、空縫
いの影響を受けずに実際の残糸量を検出する上記下糸残
量検知装置５００によって抑えることができ、ボビン交
換時期の信頼性を一層高めることが可能となっている。

【０１６０】また、縫製パターン変更認識手段３１４に
よって、縫製パターンの変更を認識し、縫製パターンの
変更を認識したら、ボビン交換時期設定手段３０９によ
って、新たに検出されるボビン残糸量に基づいて、設定
されているボビン交換時期を設定し直すため、縫製パタ
ーンの変更があっても問題がなく、ボビン交換時期の信
頼性を一層高めることが可能となっている。

【０１６１】また、下糸残量検知装置５００にあって
は、例えば埃、油等によって殆どボビン残糸がないのに
残糸が沢山あるというような誤検出を多々起こすことが
あるが、本実施形態では、下糸残量検知装置５００を、
ボビン交換時期設定手段３０９により設定されているボ
ビンの交換時期になっているか否かを判定する際のトリ
ガーとしてしか利用していないため、上述した下糸残量
検知装置５００による誤検出が生じても問題ないように
なっている。また、下糸残量検知装置５００によるボビ
ン交換時期に対して上記（１）乃至（３）または（８）
乃至（１６）による縫針数に従ったボビン交換時期の判
定の方が高精度であるため、交換時期の精度がより優れ
たものになっている。

【０１６２】また、下糸巻回装置１６２による下糸巻回
が６回以上の場合には、縫製に供されるボビンに対して
の当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とするボビン１個
当たりの全縫針数が一定してきたとして当該全縫針数を
リアルタイムの全縫針数と比較することによってボビン
交換時期を判定し、これ以降では下糸残量検知装置５０
０を動作させないようにしているため、該下糸残量検知
装置５００を高寿命化できるようになっている。

【０１６３】また、本実施形態においては、以下の効果
もある。すなわち、ボビン軸７ａに対する下糸の絡み付
け時に、ボビン軸７ａの略中央とエアーノズル６７ａと
を対向させて、ボビン軸７ａの略中央に下糸１５０を確
実に絡み付かせ（ボビン軸７ａの端部側７ａａとエアー
ノズル６７ａを対向させるとボビンフランジ７ｂが邪魔
になってボビン軸７ａに下糸が絡み付かない畏れがあ
る）、このようにボビン軸７ａの略中央に下糸が絡み付
いたら、ボビン軸７ａの一方の端部７ａａ側とエアーノ
ズル６７ａとを対向させて、その後、エアーノズル６７
ａをボビン軸７ａに対して離間させると共に、該エアー
ノズル６７ａをボビン軸７ａの略中央に対向させて下糸
巻回を行わせるようにしているので、整列巻を形成で
き、この整列巻によって、縫い張力の変化及び糸絡みの
発生を防止できるようになっており、もってこれらに起
因する縫製不良を防止することが可能となっている。

【０１６４】また、このようにボビン軸７ａに下糸を整
列巻するようにしているため、団子巻等に比して高精度
の下糸残量検知を行うことができるようになっている。
また、下糸巻回時に、検知棒５０７の先端が挿入される
側（ボビン軸７ａのボビンケース把持手段側の端部７ａ
ａ）から必ず巻き始めを行うようにしその都度巻き始め
の位置が変わらないようにしているため、特に下糸残量
が少なくなった時の下糸残量検知精度をさらに高めるこ
とができるようになっている。従って、上述した例えば
空縫いによって、ボビン交換時期が下糸残量検知装置５
００によるボビン交換要求より早まってしまう場合に
は、この下糸残量検知装置５００によるボビン交換要求
に従ってボビン交換がなされることになるから、例えば
空縫いをした場合の交換時期の精度を、このような高精
度の下糸残量検知によって向上できるようになってい
る。

【０１６５】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く、上記ボ
ビン交換時期設定手段３０９によるボビン交換時期の設
定、判定を以下のようにすることも可能である。すなわ
ち、図２９に示したステップ２３において、上記と同様
にして、ボビンに巻回された下糸量Ｌｍ、ボビン残糸量
Ｌｚ、実際に使用した糸長さＬｓをそれぞれ算出し、次
いで１回当たりの使用長さＬｐを、Ｌｐ＝Ｌｓ／Ｎｃに
より算出し、次いで、安全係数をｎとした時に、（Ｌｚ
−ｎ）＝Ｌａを算出する。このｎは、例えばスパン糸の
＃４０〜＃８０の場合、１００ｃｍであり、例えばスパ
ン糸の＃８〜＃３０の場合、５０ｃｍであり、例えばフ
ィラメント糸の＃４０〜＃８０の場合、２００ｃｍであ
り、例えばフィラメント糸の＃８〜＃３０の場合、１０
０ｃｍである。そして、残糸部分で縫える回数をＮ回と
した時に、Ｎ＝Ｌａ／Ｌｐにより算出する。そして、さ
らに安全を見込んで縫える回数を１回減算する。Ｎ−１
→Ｎ１そして、糸切りの度にＮ１から１を減算し、Ｎ１
−１＝０か否かの判定を、図２８に示したステップ１８
に代えて行うようにする。そして、２回目以降で、Ｌｚ
＜ｎとなった時には、さらに縫える回数を１回減算すれ
ば良い。また、２回目以降で、Ｌｚ≧ｎとなった時に
は、その上回った部分に対してさらに縫える回数を加算
すれば良い。このように構成しても、先の実施形態と同
様な効果を得ることができるというのはいうまでもな
い。

【０１６６】また、上記実施形態においては、下糸巻回
装置１６２によるボビンへの下糸巻回量を一定とし、交
換されたボビンの残糸量を検出することによって、ミシ
ンに装着されたボビンの交換時期を当該ボビン残糸量を
最大限縫製可能とするボビン交換時期に設定するように
している、すなわちボビン交換時に最適な残糸長さを得
るようにしていることから、針数に基づくボビン交換時
期を一定とし、交換されたボビンの残糸量を検出するこ
とによって、当該ボビン残糸量が最低限となるようにボ
ビンへの下糸巻回量を変更するようにしても良く、また
ボビン交換時期とボビン下糸巻回量とを同時に変更する
ことによって最適な残糸量を得るようにしても良い。こ
こでいう最適な残糸量とは、上述したように、少なくと
も糸切り１回当たりの縫針数（または縫製１パターン分
の縫針数）分の残糸量であり、この残糸量に近付けるの
が望ましい。また、この最適な残糸量を、残糸除去装置
１６１により残糸除去処理を行うのに必要な長さとし
て、例えば４０ｃｍ程度（以上）とすることも可能であ
る。

【０１６７】また、上記実施形態においては、ミシンの
糸切り回数に基づいてボビン交換時期を設定するように
しているが、これより上位概念の縫製パターン（ミシン
停止回数）に基づいてボビン交換時期を設定するように
しても良い。

【０１６８】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１のボビン交
換判定装置によれば、ボビン残糸量検出手段によって、
ミシンから取り出されたボビンの残糸量を検出し、ボビ
ン交換時期設定手段によって、この検出されたボビン残
糸量に基づいて、ミシンに装着されたボビンの交換時期
を当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とするボビン交換
時期に設定し、糸種、糸番手に拘らず、ボビン交換時期
を、縫製に供するボビン下糸の無駄がない最適な時期に
自動的に設定するように構成したものであるから、縫製
コストを低減できると共にオペレーターの熟練度を不要
にすることが可能となる。

【０１６９】また、請求項２のボビン交換判定装置によ
れば、下糸巻回装置によって、縫製に供されるボビンに
対して所定量の下糸を巻回し、この下糸巻回装置により
所定量の下糸が巻回されたボビンが縫製に供された後に
釜から取り出された場合に、ボビン残糸量検出手段によ
って、この取り出されたボビンの残糸量を検出し、ボビ
ン交換時期設定手段によって、前記下糸巻回装置により
巻回された下糸巻回量、縫製パターン、前記ボビン残糸
量検出手段により検出されたボビン残糸量に基づいて、
前記下糸巻回装置により所定量の下糸が巻回されミシン
に装着されたボビンの交換時期を当該ボビン残糸量を最
大限縫製可能とするボビン交換時期に設定し、例えば人
手により下糸が巻回されたボビンや公知のワインダーに
より下糸が巻回されたボビンに対しては、ボビン交換時
期の設定が不正確になるとして上記各処理がなされるま
でボビン交換時期の設定を行わず、上記各処理がなされ
たボビンに対しては、ボビン交換時期の設定を良好に行
い得るとして、糸種、糸番手に拘らず、ボビン交換時期
を、縫製に供するボビン下糸の無駄がない最適な時期に
自動的に設定するように構成したものであるから、ボビ
ン交換時期の信頼性を請求項１に比して高めつつ縫製コ
ストを低減できると共にオペレーターの熟練度を不要に
することが可能となる。

【０１７０】また、請求項３のボビン交換判定装置によ
れば、請求項１または２に加えて、下糸残量検知装置に
よって、下糸が残り少ないというボビン交換要求が発せ
られたら、ボビン交換時期設定手段によって、設定され
ているボビンの交換時期になっているか否かを判定し、
下糸残量検知装置によるチェックとボビン交換時期設定
手段によるチェックのダブルチェックを行うようにし、
ボビン交換時期の設定、判定を、例えば縫針数で行う場
合には、例えば空縫いによってボビン交換時期設定手段
によるボビン交換時期の判定が早まる畏れがあるが、こ
のような誤差を、空縫いの影響を受けずに実際の残糸量
を検出する上記下糸残量検知装置によって抑え得るよう
に構成したものであるから、請求項１または２の効果に
加えて、ボビン交換時期の信頼性を一層高めることが可
能となる。

【０１７１】また、請求項４のボビン交換判定装置によ
れば、請求項１乃至３の何れか一つに加えて、縫製パタ
ーン変更認識手段によって、縫製パターンの変更を認識
し、縫製パターンの変更を認識したら、ボビン交換時期
設定手段によって、新たに検出されるボビン残糸量に基
づいて、設定されているボビン交換時期を設定し直し、
縫製パターンの変更があっても問題ないように構成した
ものであるから、請求項１乃至３の何れか一つの効果に
加えて、ボビン交換時期の信頼性を一層高めることが可
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。

【図２】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。

【図３】同上ボビン交換装置の平面図である。

【図４】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。

【図５】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。

【図６】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。

【図７】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平面図
である。

【図８】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。

【図９】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。

【図１０】同上糸供給検出機構の右側面図である。

【図１１】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。

【図１２】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。

【図１３】同上ボビン駆動機構の斜視図である。

【図１４】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。

【図１５】ボビン軸の下糸巻き付け側を表した説明図で
ある。

【図１６】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。

【図１７】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。

【図１８】同上ボビンケースを表したものであり、
（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢示図、（ｃ）はＢ−
Ｂ断面図である。

【図１９】同上ボビンケースが装着された釜を表したも
のであり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＣ−Ｃ矢示図であ
る。

【図２０】同上下糸自動供給装置に採用された下糸残量
検知装置を表したものであり、（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は（ａ）の右断面図、（ｃ）は（ａ）の下面図で
ある。

【図２１】同上下糸残量検知装置の動作を表したもので
あり、（ａ）は図２０（ｃ）に対応する図、（ｂ）は図
２０（ａ）に対応する図である。

【図２２】図２１に続く動作を表したものであり、
（ａ）は図２０（ｃ）に対応する図、（ｂ）は図２０
（ａ）に対応する図である。

【図２３】図２２に続く動作を表したものであり、
（ａ）は図２０（ｃ）に対応する図、（ｂ）は図２０
（ａ）に対応する図である。

【図２４】図２３に続く動作を表したものであり、
（ａ）は図２０（ｃ）に対応する図、（ｂ）は図２０
（ａ）に対応する図である。

【図２５】同上下糸残量検知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。

【図２６】同上下糸自動供給装置の構成を表したブロッ
ク図である。

【図２７】同上下糸自動供給装置の制御系を表したブロ
ック図である。

【図２８】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。

【図２９】図２８に続くフロー図である。

【図３０】同上下糸残量検知装置の制御動作手順の流れ
を表したフロー図である。

【図３１】同上下糸残量検知装置の待機状態をボビンケ
ースが装着された釜と共に表した平面断面図である。

【図３２】同上下糸残量検知装置の検知状態をボビンケ
ースが装着された釜と共に表したものであり、（ａ）は
下糸残量が充分ある場合の平面断面図、（ｂ）は下糸残
量がない若しくは少ない場合の平面断面図である。

【図３３】ボビンケースに収容されたボビンの下糸残量
が充分ある時の下糸残量検知装置における各検出波形を
表したものであり、（ａ）は振動波検出素子の出力波形
図、（ｂ）はワンショット発生回路の出力波形図であ
る。

【図３４】ボビンケースに収容されたボビンの下糸残量
があまり多くない時の下糸残量検知装置における各検出
波形を表したものであり、（ａ）は振動波検出素子の出
力波形図、（ｂ）はワンショット発生回路の出力波形図
である。

【図３５】ボビンケースに収容されたボビンの下糸残量
がかなり少なくなった時の下糸残量検知装置における各
検出波形を表したものであり、（ａ）は振動波検出素子
の出力波形図、（ｂ）はワンショット発生回路の出力波
形図である。

【図３６】同上残糸除去装置の制御動作手順の流れを表
したフロー図である。

【図３７】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。

【図３８】同上下糸巻回装置の巻回動作を表したもので
あり、（ａ）は絡み付け時の動作説明図、（ｂ）は
（ａ）に続く動作説明図、（ｃ）は（ｂ）に続く巻回動
作説明図である。

【図３９】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。

【符号の説明】

１ 釜 ７ ボビン １５０ 下糸 １６１ ボビン残糸量検出手段（残糸除去装置） １６２ 下糸巻回装置 ３０９ ボビン交換時期設定手段 ３１４ 縫製パターン変更認識手段 ５００ 下糸残量検知装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンから取り出されたボビンの残糸量
   を検出するボビン残糸量検出手段と、 この検出されたボビン残糸量に基づいて、ミシンに装着
   されたボビンの交換時期を当該ボビン残糸量を最大限縫
   製可能とするボビン交換時期に設定するボビン交換時期
   設定手段と、を具備したボビン交換判定装置。
2. 【請求項２】 縫製に供されるボビンに対して所定量の
   下糸を巻回する下糸巻回装置と、 この下糸巻回装置により所定量の下糸が巻回されたボビ
   ンが縫製に供された後に釜から取り出された場合に、こ
   の取り出されたボビンの残糸量を検出するボビン残糸量
   検出手段と、 前記下糸巻回装置により巻回された下糸巻回量、縫製パ
   ターン、前記ボビン残糸量検出手段により検出されたボ
   ビン残糸量に基づいて、前記下糸巻回装置により所定量
   の下糸が巻回されミシンに装着されたボビンの交換時期
   を当該ボビン残糸量を最大限縫製可能とするボビン交換
   時期に設定するボビン交換時期設定手段と、を具備した
   ボビン交換判定装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のボビン交換判定
   装置において、 縫製に供されているボビンの下糸残量を検知する下糸残
   量検知装置を備え、 この下糸残量検知装置により下糸が残り少ないというボ
   ビン交換要求が発せられたら、 ボビン交換時期設定手段は、設定されているボビンの交
   換時期になっているか否かを判定することを特徴とする
   ボビン交換判定装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れか一つに記載のボ
   ビン交換判定装置において、 縫製パターンの変更を認識する縫製パターン変更認識手
   段を備え、 縫製パターンの変更が認識されたら、 ボビン交換時期設定手段は、新たに検出されるボビン残
   糸量に基づいて、設定されているボビン交換時期を設定
   し直すことを特徴とするボビン交換判定装置。