JPH0144355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光反射型のミシンの下糸不足検知装置
に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の装置としては、特公昭55−
43796号公報に記載されているように、ボビンの
鍔部に透孔を形成し、互いに光反射率が異なる第
１及び第２の光反射面からなる鍔環がボビン糸巻
軸に回動可能に設置され、常には発条により前記
第１の光反射面が前記透孔と相対するような構成
のボビンを用いて、下糸の不足時に前記第１の光
反射面が透孔に相対し、ランプによつて投射され
た検出光の反射光の強弱を光電素子により検知す
るタイプのものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来においては、前述のように反射光の強弱を
光電素子により検知している為、その検知感度が
問題となつていた。

即ち、その検知感度を大きくするためには、一
般に光電素子自体の受光感度を大きくするか、或
いは検知位置に投射する検出光を強めればよいこ
とが知られている。しかしながら、この方法にお
いては検知位置ではない部分による反射光や、外
部から漏れて侵入した光等の外乱光を光電素子が
検知してしまい、誤動作の原因となつていた。従
つて、この外乱光の影響を排除するために光電素
子の感度を低下させたり、検出光を弱めたりする
等の手段が講じられていた。そのため、光電素子
の微妙な感度調節が必要となり、使用条件の相異
によつても往々にして再調節をしなければならな
いという欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述した外乱光の影響が低
く、高い検出精度を有するミシンの下糸不足検知
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、発光信号発生手段から繰り
返し発生される発光信号に応答して発光手段が作
動されることにより、ボビンに巻装された下糸に
向けて光が投射される。これと同時に、時間設定
手段が前記各発光信号に同期して、予め決められ
た長さの時間を設定する。一方、受光手段は前記
下糸によつて反射された光を受光して受光信号を
発生し、異常信号発生手段は、前記設定された時
間内に前記受光信号が発生されない時に異常信号
を発生し、表示手段がこの異常信号の発生時に前
記下糸の不足を表示する。

〔作用〕

本発明の作用は以下の通りである。発光手段に
より光が投射された位置に下糸が存在している時
は、時間設定手段によつて設定された時間内に受
光信号が発生される。ところが、下糸が不足して
いる時には前記設定された時間内に受光信号が発
生せれず、前記異常信号が発生されて下糸の不足
が表示される。

〔実施例〕

以下に本発明を具体化した一実施例を示す図面
を参照してその詳細を説明する。

第２図及び第３図において、ミシンの機枠とし
てのベツド１内には、釜軸２が主軸（図示せず）
と連動して回転可能に支持されており、その釜軸
２には外釜３が固定されている。前記外釜３には
中釜４が支承されており、その中釜４にはボビン
５を収容したボビンケース６が着脱可能に装着さ
れている。

前記ボビンケース６には針１３の落下を許容す
る切欠６１が穿設されており、前記ボビン５がボ
ビンケース６に収容されている時、このボビン５
の鍔部５１が前記切欠６１を通して直接目視可能
である。また、前記ボビン５は光透過性で、特に
赤外線を反射しない合成樹脂材料により一体に形
成されており、一般に市販品として流通している
ものである。

前記ベツド１の前記ボビンケース６の端面に対
向する部分には開口７が形成されており、その開
口７を開閉可能な開閉カバー８がベツド１に螺着
されている。この開閉カバー８の内側面上で、且
つ前記切欠６１に対向する部分には、発光素子と
しての発光ダイオード９とフオトトランジスタ１
０とから構成されたセンサ１１が固着されてい
る。

前記発光ダイオード９は、前記ボビン５に巻装
された下糸のうちで前記切欠６１の形成領域内の
予め決められた位置に存在する下糸に向つて赤外
線を前記鍔部５１を通して投射可能である。一
方、前記フオトトランジスタ１０は、前記下糸に
よつて反射され、前記鍔部５１を透過した赤外線
を受光して信号SSを発生する。

ところで、前記ベツド１上面には針板１２が設
置されており、この針板１２の上方から針１３及
び押え足１４が垂下されている。また、前記ベツ
ド１内には、下軸と連動し、公知の送り運動を行
なう送り装置１５が設置されている。

次に、電気的構成について説明する。

第１図において、第１の発振器２０はミシン始
動によつて前記外釜３が１回転する間に少なくと
も１個のパルス状の発光信号CP１を発生して、
その発光信号CP１を時間設定手段としての第１
のワンシヨツトマルチバイブレータ２１（以後第
１のワンシヨツトとする）と、抵抗２２を介して
カソード接地の前記発光ダイオード９に供給する
ように構成されている。

この第１のワンシヨツト２１は、前記発光信号
CP１の立上がりに応答して一定の微少な時間幅
を有する１つのパルスを基準信号CLとして発生
し、その信号CLを第３のワンシヨツトマルチバ
イブレータ３１（以後第３のワンシヨツトとす
る）及び後述するＤ型の第２のフリツプフロツプ
３０のクロツク端子CK２に供給するように構成
されている。

第３のワンシヨツト３１は、前記基準信号CL
の立上がりに応答して、その基準信号CLの時間
幅よりも短かい時間幅を有する１つのパルスをク
リア信号Ｐ１としてＤ型の第１のフリツプフロツ
プ２５のクリア端子CLRに供給するように構成
されている。

また、前記発光ダイオード９は、前記発光信号
CP１の発生により赤外線を投射するように構成
されている。

前記フオトトランジスタ１０は、エミツタ端子
が接地されると共に、コレクタ端子が抵抗２３を
介して正電源Vsと、第２のワンシヨツトマルチ
バイブレータ２４（以後第２のワンシヨツトとす
る）の入力端子とに接続されており、赤外線の受
光により信号SSを発生する。この第２のワンシ
ヨツト２４は、前記信号SSの立下がりに応答し
て１つのパルスを受光信号CP２として発生し、
その信号CP２をＤ型の第１のフリツプフロツプ
２５のクロツク端子CK１に供給するように構成
されている。このＤ型の第１のフリツプフロツプ
２５及び前記フオトトランジスタ１０により受光
手段が構成される。

ここで、前記受光信号CP２の時間幅は、基準
信号CLの時間幅より狭く、且つクリア信号Ｐ１
の時間幅より広くなるように設定されている。更
に、赤外線投射位置に下糸が存在する時には、前
記受光信号CP２の立下がりが基準信号CLの発生
期間中に発生されるようにその基準信号CLの時
間幅が設定されている。

Ｄ型の第１のフリツプフロツプ２５は電源投入
時にオートクリアされるタイプであり、そのデー
タ端子Ｄ１が正電源Vsに接続されていると共に、
反転出力端子Ｑ１がＤ型の第２のフリツプフロツ
プ３０のデータ端子Ｄ２に接続されている。前記
Ｄ型の第１のフリツプフロツプ２５は、前記クロ
ツク端子CK１に供給された受光信号CP２の立下
がりに応答して、データ端子Ｄ１に供給されてい
るハイレベルの信号を保持し、その信号を反転さ
せたローレベルの信号をデータ信号SP１として
前記反転出力端子Ｑ１に発生する。一方、このフ
リツプフロツプ２５は、前記クリア端子CLRに
クリア信号Ｐ１が供給されている時は、データ信
号SP１として反転出力端子Ｑ１にハイレベル信
号を発生する。Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３
０は、オートクリアタイプであつて、その出力端
子Ｑ２が第２の発振器２７のリセツト端子RTに
接続されており、前記基準信号CLの立下がりに
応答して、前記データ信号SP１を保持し、その
信号を制御信号CSとして出力端子Ｑ２に発生す
るように構成されている。この時の出力端子Ｑ２
に発生されるハイレベルの信号を異常信号とす
る。このＤ型の第２のフリツプフロツプ３０、第
３のワンシヨツト３１及びＤ型の第１のフリツプ
フロツプ２５により異常信号発生手段が構成され
ている。

第２の発振器２７は、抵抗２８を介してカソー
ド接地の発光ダイオード２９に接続されており、
この第２の発振器は、リセツト端子RTにハイレ
ベルの制御信号CSが供給されている時に作動し
て、一定周波数の発振パルスを前記発光ダイオー
ド２９に供給してこれを点滅させる。一方、前記
リセツト端子RTにローレベルの制御信号CSが供
給されている時、その作動を停止して発振パルス
の供給を停止するように構成されている。この第
２の発振器２７、抵抗２８及び発光ダイオード２
９により表示手段が構成されている。

次にその作用を説明する。

まず、ミシン使用者は縫製作業を開始するため
に、ボビン５に下糸を巻装した後、そのボビン５
をボビンケース６に収容して、そのボビンケース
６を中釜４に取付ける。次に開閉カバー８を操作
して開口７を閉成し、加工布をセツトした後に電
源を投入する。

この時、電気回路は有効化され、Ｄ型の第１の
フリツプフロツプ２５はハイレベルのデータ信号
SP１を、Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３０の
データ端子Ｄ２に供給し、このＤ型の第２のフリ
ツプフロツプ３０はローレベルの制御信号CSを
第２の発振器２７のリセツト端子RTに供給す
る。従つて、第２の発振器２７は、作動が停止さ
れた状態にある。

次に、ミシンを始動させると、縫製作業が始ま
ると共に、第１の発振器２０は発光信号CP１を
繰り返し発生し、その信号CP１の立上がりに応
答して第１のワンシヨツト２１は微少な時間幅を
有する１つの基準信号CLを、第３のワンシヨツ
ト３１及びＤ型の第２のフリツプフロツプ３０に
供給する。この第３のワンシヨツト３１は基準信
号CLの立上がりに応答して、その時間幅よりも
短かい時間幅のクリア信号Ｐ１をＤ型の第１のフ
リツプフロツプ２５のクリア端子CLRに供給す
る。

一方、発光ダイオード９は、発光信号CP１に
よつて赤外線をボビン５のうちの予め決められた
位置に巻装された下糸に鍔部５１を通して投射す
る。フオトトランジスタ１０は、その下糸によつ
て反射され、鍔部５１を透過した赤外線を受光し
て信号SSを発生する。第２のワンシヨツト２４
は、その信号SSの立下がりに応答して１つの受
光信号CP２を発生し、この信号CP２をＤ型の第
１のフリツプフロツプ２５のクロツク端子CK１
に供給する。

ここで、赤外線が投射された位置に下糸が存在
している場合について第４図Ａ乃至第４図Ｆを参
照して説明する。この場合、クリア信号Ｐ１によ
りクリアされたＤ型の第１のフリツプフロツプ２
５はハイレベルのデータ信号SP１を発生してお
り、このデータ信号SP１は受光信号CP２の立下
がりにより第４図Ｅに示すようにローベルに変化
する。この後、Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３
０は基準信号CLの立下がりに応答してローレベ
ルのデータ信号SP１を保持し、この信号SP１を
第２の発振器２７のリセツト端子RTに制御信号
CSとして供給する。これにより、第２の発振器
２７の作動は停止される。

赤外線が投射された位置に下糸が存在しないた
めにその赤外線が反射されずにフオトトランジス
タ１０に受光されない場合について第５図Ａ乃至
第５図Ｆを参照して説明する。この場合、受光信
号CP２が発生されなくなり、第５図Ｅに示すよ
うにクリア信号Ｐ１によりハイレベルにされたデ
ータ信号SP１は、ローレベルにならずにそのま
まの状態に保持される。従つて、Ｄ型の第２のフ
リツプフロツプ３０は基準信号CLの立下がりに
応答してハイレベルのデータ信号SP１を保持し、
第５図Ｆに示すようにハイレベルの制御信号CS
を第２の発振器２７に供給してこれを作動させ、
発光ダイオード２９を点滅させる。

赤外線が投射された位置に下糸が存在しない時
に、その赤外線が下糸以外の釜内部の別の場所に
て反射され、フオトトランジスタ１０に受光され
た場合について第６図Ａ乃至第６図Ｆを参照して
説明する。この場合においては、赤外線は投射位
置を通過してボビンケース６の内面によつて反射
され、その光路が非常に長くなる。従つて、赤外
線が投射されてからフオトトランジスタ１０に受
光されるまでの時間が長くなり、基準信号CLの
発生終了後に受光信号CP２が発生される。つま
り、基準信号CLの立上がりに応答して発生され
るクリア信号Ｐ１によりデータ信号SP１はハイ
レベルとなり、Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３
０は、その基準信号CLの立下がりによつてハイ
レベルの制御信号CSを、第２の発振器２７に供
給してこれを作動させ、発光ダイオード２９を点
滅させる。

本実施例においては、以上のような一連の動作
が主軸の１回転につき少なくとも１回のサイクル
で行なわれており、ミシンの使用者は、縫製作業
中に下糸の消費による不足状態を知ることができ
る。

更に、赤外線の投射位置に下糸が存在しない
時、フオトトランジスタ１０が反射光を受光しな
い時はもちろん、ボビンケース６等からの反射光
を受光した時においても、誤動作することなく、
下糸の不足を正確に検出してそれを、表示するこ
とができる。つまり、本実施例においては、フオ
トトランジスタ１０の受光量により下糸の不足を
検出するのではなく、第１のワンシヨツト２１か
らの基準信号CLにより設定された時間内に受光
信号CP２の立下がりが発生するか否かにより、
下糸の不足を検出するので、下糸の検出状態が発
光ダイオード９からの投射赤外線の強弱、フオト
トランジスタ１０の受光感度には全く影響され
ず、ボビンケース６内部への外部光の漏れ等に影
響されることが極めて少ない。

一方、下糸の消費を認知した使用者は、ミシン
を停止させた後に開閉カバー８を操作して開口７
を開放させ、ボビン５を交換すればよい。ここ
で、センサ１１は開閉カバー８の内側面に設置さ
れているので、ボビン５の交換に支障を来さな
い。

尚、本発明は前述の実施例のみに限定されるも
のではなく、時間設定手段として第１のワンシヨ
ツト２１の代わりに、発光信号CP１よりも充分
に高い周波数の信号を所定数カウントして時間設
定するカウンタを用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、発光手段を作動させる発光信号に同
期して、予め決められた長さの時間を設定する時
間設定手段と、受光手段からの受光信号が前記設
定された時間内に発生されない時に異常信号を発
生する異常信号発生手段とを設け、その異常信号
の発生時に下糸の不足を表示する構成であるの
で、発光手段からの投射光の強弱及び受光手段の
受光感度には全く影響されず、外乱光による影響
も極めて少なくなり、下糸の不足を正確に検出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク図、第２図は本実施例の機械的構成を示
す正面図、第３図は第２図においてミシンのベツ
ド上面を削除して前記機械的構成を示す上面図、
第４図Ａ乃至第４図Ｆは赤外線が投射される所定
位置に下糸が存在する場合の各信号の状態を示し
ており、第４図Ａは発光信号を示すタイムチヤー
ト、第４図Ｂは基準信号を示すタイムチヤート、
第４図Ｃはクリア信号を示すタイムチヤート、第
４図Ｄは受光信号を示すタイムチヤート、第４図
Ｅはデータ信号を示すタイムチヤート、第４図Ｆ
は制御信号を示すタイムチヤートであり、第５図
Ａ乃至第５図Ｆはその所定位置に下糸が存在して
おらず、赤外線がフオトトランジスタに受光され
ない場合の信号の状態を示しており、第５図Ａは
第４図Ａに相当する図面、第５図Ｂは第４図Ｂに
相当する図面、第５図Ｃは第４図Ｃに相当する図
面、第５図Ｄは第４図Ｄに相当する図面、第５図
Ｅは第４図Ｅに相当する図面、第５図Ｆは第４図
Ｆに相当する図面であり、第６図Ａ乃至第６図Ｆ
は所定位置に存在していないにもかかわらず、赤
外線がフオトトランジスタに受光された場合の各
信号の状態を示しており、第６図Ａは第４図Ａに
相当する図面、第６図Ｂは第４図Ｂに相当する図
面、第６図Ｃは第４図Ｃに相当する図面、第６図
Ｄは第４図Ｄに相当する図面、第６図Ｅは第４図
Ｅに相当する図面、第６図Ｆは第４図Ｆに相当す
る図面である。 １はベツド、５はボビン、５１は鍔部、７は開
口、８は開閉カバー、９は発光ダイオード、１０
はフオトトランジスタ、２０は第１の発振器、２
１は第１のワンシヨツトマルチバイブレータ、２
４は第２のワンシヨツトマルチバイブレータ、２
５はＤ型の第１のフリツプフロツプ、２７は第２
の発振器、３０はＤ型の第２のフリツプフロツ
プ、３１は第３のワンシヨツトマルチバイブレー
タ、CP１は発光信号、CP２は受光信号、CLは
基準信号、CSは異常信号である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ミシンの機枠内に配置されたボビンに巻装さ
   れた下糸に向けて光を投射するために作動可能な
   発光手段と、 その発光手段を作動させるための発光信号を繰
   り返し発生する発光信号発生手段と、 前記下糸によつて反射された光を受光して受光
   信号を発生する受光手段と、 前記発光信号の各々に同期して予め決められた
   長さの時間を設定する時間設定手段と、 前記設定された時間内に前記受光信号が発生さ
   れない時に異常信号を発生する異常信号発光手段
   と、 前記異常信号の発生時に前記下糸の不足を表示
   する表示手段とを有するミシンの下糸不足検知装
   置。 ２ 前記発光信号発生手段は、前記ミシンの主軸
   が１回転する間に前記発光信号の少なくとも１回
   発生することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のミシンの下糸不足検知装置。