JPH0211013Y2

JPH0211013Y2 -

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Publication number: JPH0211013Y2
Application number: JP1988013668U
Authority: JP
Priority date: 1987-02-07
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1990-03-19
Also published as: JPS63129584U; IT1219740B; BR8800485A; IT8867016A0; ES2006267A6; DE8701858U1; US4805544A

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は、糸監視装置と、ボビンを収容するた
めのルーパーとを有し、ボビンの第１のボビンフ
ランジが光源から発せられた光線を通過させるよ
うに形成され、ボビンの第２のボビンフランジが
第１のボビンフランジに対向している内面に反射
面を有し、該反射面には、第１のボビンフランジ
に設けられ、反射面で反射した光線を出射させる
ための出射口が付設され、第１のボビンフランジ
を通つて入射し反射面で反射した光線と、この光
線に対し、ボビンの回転数に依存して時間的に遅
れて第２の反射面で反射した光線とを、受光体に
逐次到達させて強度の異なる信号を生じさせ、受
光体は、前記両光線から得られる２つの信号が所
定の比率になつたときに警告信号を発する信号比
較回路に接続されている前記ミシンに関するもの
である。

従来技術この種のミシンは、米国特許第4188902号から
知られている。この公知のミシンでは、光源と受
光体とを備えた糸監視装置はルーパーの背面に設
けられている。ルーパー本体と、このなかに収容
されているボビンケースと、糸監視装置に付設さ
れるボビンのボビンフランジとは、それぞれ制御
光線を入射及び出射させるための１つの開口部を
有している。これに対して他のボビンフランジ
は、１つの反射面を担持している。ルーパー本体
の外面には、基準光線を反射させる第２の反射面
が設けられている。光源から放射された光線はミ
ラーにより前記両反射面に向けて分割され、即ち
反射後集光させて受光体に時間を遅らせて供給さ
れる。受光体は、制御光線から形成される信号の
強度と基準光線から形成される信号の強度とを比
較する制御回路に接続されている。制御光線が所
定の強度に達すると、制御回路は糸端を知らせる
警告信号を発する。

しかしながら上記の構成では、ルーパー本体と
ボビンケースとボビンとが糸監視装置の機能態様
に適合していなければならない。特に糸監視装置
を後で取り付ける場合には、糸監視装置とルーパ
ー本体との適合性に問題が生じる。というのも、
ルーパー本体を交換するミシンを調整しなければ
ならないからである。

ドイツ実用新案登録第8516211号公報からも光
電式糸監視装置により監視されるルーパーが知ら
れている。光線を入射及び出射させるため、入射
口及び出射口とがボビンカプセルとボビンフラン
ジの一方とに別々に設けられている。他のボビン
フランジは光線が反射するように形成されてい
る。ボビンの出射口は截頭円錐状のボビンボスに
形成され、比較的小さく形成されている。

このような構造により、最後の糸層が巻きほぐ
された場合にはじめて反射光線を出射させること
ができる。従つて糸の残量を比較的正確に決定す
ることができるが、糸監視装置を作動させるため
には、絶対値を正確に検出しなければならない。

目的本考案の目的は、ルーパーの構造をわずかに変
えるだけで所定の糸残量を比較的正確に検知でき
るような糸監視装置を備えたミシンを提供するこ
とである。

構成及び効果本考案は、上記目的を達成するため、第２の反
射面が第１の反射面を担持しているボビンフラン
ジの内面に設けられていることと、第１のボビン
フランジに、第２の反射面に付設される第２の出
射口が設けられ、該第２の出射口の横断面が、信
号の形成のため、第１の出射口の横断面と異なつ
ていることを特徴とするものである。

出射口が異なる大きさの横断面を有し、必要と
あれば異なる形状の横断面をもつので、ボビンの
糸充填率に応じたボビンフランジでの光線の照射
位置及びその大きさに依存して光線を１つの出射
口からだけ出射させる。例えばより大きなほうの
出射口が糸から自由になつている場合には、ボビ
ンが回転するたびに１つの光線（光束）が信号比
較回路に送られる。この光線の強度は、先行した
光線の強度とあまり変わつていない。これに対し
て他のより小さなほうの出射口からも光線が出射
するほどにボビンから糸が巻きほぐされると、ボ
ビンが１回転するたびに受光体は第１の光線に対
して時間的に遅れて到来する第２の光線を受光す
る。この第２の光線の強度は何倍も小さくなつて
いる。第２の光線を受光した後すぐに、もしくは
ボビンが所定回数だけさらに回転した後に、糸端
を知らせる警告信号が発せられる。

本考案にしたがつて両反射面を配置することに
より、或いは両反射面に付設される入射口及び出
射口を本考案にしたがつてボビンフランジに設け
ることにより、特に糸監視装置をミシンのなかに
追加的に取り付ける場合、ルーパーをその付加的
な課題に容易に適合させることができる。なぜな
ら、取り出し可能にルーパー本体内に設けられた
ボビンケースとその中に支持されているボビンと
を、新しいボビンケース及び本考案にしたがつて
形成された他のボビンに交換するだけでよいから
である。

本考案の１つの実施例にしたがつてボビンフラ
ンジに形成される出射口の中心点は、出射口の大
きさが異なるため、ボビンフランジの異なる直径
上にある。より大きなほうの出射口は、ほとんど
ボビンフランジの外側領域まで達している。従つ
てボビンがまだ部分的にしか充填されていなくと
も、このより大きなほうの出射口のサイズが大き
いため比較的強度が大きな光線が出射される。

これに対してより小さなほうの出射口は、ボビ
ンの糸充填率が少なくなつたときにはじめて解放
され、光線を出射させる。両出射口がボビンボス
まで達しているので、より大きなほうの出射口か
ら出た光線はボビンの最後の回転時まで受光体に
達し、従つてより小さなほうの出射口から光線が
出た後も、より大きなほうの出射口から出た光線
は受光体に供給され、よつて両信号の比率を形成
することができる。

本考案の他の実施例にしたがつてより小さなほ
うの出射口をボビンボスに配置することによつて
最後の糸層の一部が巻きほぐされた場合にだけよ
り小さなほうの出射口から光線が出射される。こ
のより小さなほうの出射口は比較的小さく形成さ
れ、従つて強度の小さな光線が出射される。

本考案の他の有利な実施例にしたがつて、ボビ
ンフランジに設けられ従来はボビンの充填時にだ
け作用していた連行スリツトを光線の出射口とし
て付加的に使用することにより、より大きなほう
の出射口の構成は製造技術的な利点を提供する。

さらに本考案の有利な実施例によれば、入射口
がボビンの軸線のまわりに等半径で設けられてい
るので、特別の光放射手段を用いなくても必要な
光線を順次ボビンに誘導するには１個の光源で十
分である。

本考案の他の実施例によれば、マイクロプロセ
ツサによつて記憶される信号を監視するために必
要な時間は最小になる。マイクロプロセツサによ
る信号の監視は、信号が発生した時点ですでに始
まつているのではなく、ある程度遅れて開始され
る。これは、本考案の他の有利な実施例にしたが
つてマイクロプロセツサがシユミツトトリガーか
ら出力されたパルスにより制御されるからであ
る。このパルスの発生時点は、シユミツトトリガ
ーにて調整可能な限界電圧と、この限界電圧を越
えることによつてシユミツトトリガーのスイツチ
ング過程を生じさせる、シユミツトトリガーの入
力におけるアナログ電圧とに依存している。

本考案の他の実施例によれば、デジタル信号の
監視を終了させるためにマイクロプロセツサを外
部の切換え装置により制御する必要はない。マイ
クロプロセツサの計数ユニツトにより、次の信号
値がこれに先行する信号値よりも大きい場合だけ
デジタル信号が評価される。

実施例次に、本考案のいくつかの実施例を添付の図面
を用いて説明する。

第１図に図示したルーパーはルーパー駆動軸１
を有している。ルーパー駆動軸１には、一部しか
図示していないルーパー本体２がねじピン３によ
つて相対回転不能に固定されている。

ルーパー本体２のなかには、図示していない態
様でボビンケース４が支持されている。ボビンケ
ース４は中心ピンを担持している。中心ピンに
は、糸を巻き付けるボビン５が回転可能に支持さ
れている。ボビン５はボビンフランジ６と７を具
備している。このボビンフランジ７の内面は第１
の反射面８ａと、これに対して角度をずらして配
置される第２の反射面８ｂとを担持している。ボ
ビンフランジ６と７は、中心ピンを差し込み可能
なボビンボス９によつて互いに結合されている。
ボビンボス９は、その中心からボビンフランジ６
或いは７の接続部のほうへ截頭円錐状になるよう
に形成されている。

ボビンフランジ６の外側領域には、２つの入射
口１０と１１が180゜ずらして設けられている。入
射口１０には連行スリツト１２によつて形成され
た出射口が付設され、入射口１１には穴１３とし
て形成された出射口が付設されている。穴１３
は、ボビンフランジ６の外面からボビンの軸線に
対してほぼ平行に延びている。穴１３の出口は、
截頭円錐状のボビンボス９のなかに設けられてい
る。穴１３は、連行スリツト１２よりも何倍も小
さいように形成されている。連行スリツト１２は
反射面８ｂに、穴１３は反射面８ａにそれぞれ関
係づけられている。

ボビンケース４は入射口１４を有している。入
射口１４には長方形の大きな出射口１５が付設さ
れている。ボビン５がある特定の位置にあるとき
に入射口１４は入射口１０，１１のそれぞれと整
列し、出射口１５は連行スリツト１２または穴１
３と整列する。光線が自由に容易に貫通すること
ができるように、ボビンケース４の開口部はボビ
ン５の開口部よりも大きく形成されている。

ルーパーの前面には糸監視装置１６が設けられ
ている。糸監視装置１６は、発光ダイオード１７
と、フオトトランジスタとして形成された受光素
子１８とを有している。第１図と第３図では、発
光ダイオード１７と受光素子１８とを簡略に図示
した。

第３図は、信号比較回路１９を機能させるため
に必要な構成要素の配線図である。電流は、調整
される電源の＋極から抵抗２０と発光ダイオード
１７とを介してアース部に流れる。同様に電源の
＋極から抵抗２１と受光素子１８を介して電流は
アース部へ流れる。

受光素子１８の受光部には増幅器２２が接続さ
れている。この増幅器２２は反転増幅器２３に接
続されている。反転増幅器２３は演算増幅器２４
を有し、該演算増幅器２４の反転入力には入力抵
抗器２５と帰還抵抗器２６が接続されている。帰
還抵抗器２６と入力抵抗器２５の比は演算増幅器
２４の増幅率を決定する。演算増幅器２４の非反
転入力は可変抵抗器２７に接続されている。可変
抵抗器２７は、調整される電源の＋極とアース部
の間に設けられている。

反転増幅器２３の出力にはシユミツトトリガー
２８とＡ／Ｄ変換器２９が並列に接続されてい
る。Ａ／Ｄ変換器２９にはパルス発生器３０が接
続されている。シユミツトトリガー２８とＡ／Ｄ
変換器２９の出力は、計数ユニツト３２を備えた
マイクロプロセツサ３１に接続されている。マイ
クロプロセツサ３１にはメモリ３３と３４が接続
されている。マイクロプロセツサ３１の他の出力
には表示要素３５が接続され、該表示要素３５は
抵抗器３６を介してアースされている。マイクロ
プロセツサ３１のこの出力には、表示要素３５に
並列に、駆動モータ３８の遮断装置３７と接続さ
れたスイツチ３９が接続されている。駆動モータ
３８は、ミシンの上軸４０とＶベルト４１を介し
て駆動する。

作動態様ミシンが作動すると、発光ダイオード１７から
出た光線がボビンケース４の入射口１４とボビン
フランジ６の入射口１０とを通つて、ボビンフラ
ンジ７の反射面８ｂに入射する。ボビン５がさら
に180゜回転すると、同様に光線はボビンケース４
の入射口１４を通つて入射するが、今度は入射口
１１を通つてボビンフランジ７の反射面８ａに入
射する。

反射面８ｂで反射した光線の一部が連行スリツ
ト１２を通過できるほどボビン５の糸が縫い付け
られると、光線は受光素子１８に達する。このと
きの光線の強度分布を第４ａ図に示す。ボビンケ
ース４の開口部４とボビン５の開口部が完全に整
列したときに最大強度Imaxが生じる。

受光素子１８は入射した光線により導通状態に
なり、電流は抵抗器２１を介してアース部へ流れ
る。抵抗器２１には電圧が生じ、それによつて受
光素子１８の電圧U_p1が降下し、光信号の強度が
最大になつたときに、受光素子１８の電圧はその
最小値Uminに達する。このような電圧変化を第
４ｂ図に示す。

電圧U_p1は、光信号の強度変化に対応するよう
に変化させることができる。このため反転増幅器
２３が接続されている。この反転増幅器２３によ
り電圧U_p1が反転され、第４ｃ図に図示したよう
に変化する。この電圧に一定の直流電圧（第４ｄ
図）が重ね合わせられる。この一定の直流電圧値
は可変抵抗器２７で調整することができる。重ね
合わせた場合に生じる電圧変化（反転増幅器２３
を離れた後の電圧U_p2の変化）を第４ｅ図に示
す。この電圧U_p2はシユミツトトリガー２８と
Ａ／Ｄ変換器２９に送られる。

上記電圧U_p2はシユミツトトリガー２８により
矩形電圧に変換される（第４ｆ図）。第４ｅ図の
切換え点Ｓ１とＳ２はシユミツトトリガー２８で
調整することができ、矩形電圧のより高いほうの
電圧値U_Hが生じる時間（t₂−t₁）を決定する。電
圧値U_Hの後に再びより低い電圧値U_Lが現われる。
電圧値のU_LからU_Hへのパルス状のジヤンプは、
マイクロプロセツサ３１のプログラムを中断さ
せ、ブレイクルーチンをスタートさせる。

マイクロプロセツサ３１は、このブレイクルー
チンにより、Ａ／Ｄ変換器２９の出力に現われる
デジタル信号を監視する。Ａ／Ｄ変換器２９の入
力に送られるアナログ電圧U_p2は、第４ｅ図の点
Ｓ１以後Ａ／Ｄ変換器２９によりデジタル信号に
変換され、マイクロプロセツサ３１に送られる。
マイクロプロセツサ３１の計数ユニツト３２は、
新たに入力された各信号をそれに先行する信号と
比較する。ここで先行する信号とは、メモリ３３
に中間メモリされている信号で、比較のためにマ
イクロプロセツサ３１に戻される。次の信号の値
が先行する信号の値よりも小さければマイクロプ
ロセツサ３１は監視を終わらせ、ブレイクルーチ
ンをストツプさせ、通常のプログラムを促進させ
る。これにより、電圧値はt₁とt_n（第４ｅ図）の
間だけ監視されるにすぎないので、電圧値の監視
時間が短縮される。

パルス発生器３０はＡ／Ｄ変換器２９を縫製速
度に依存して制御し、従つてＡ／Ｄ変換器２９に
入力された電圧は常にほぼ等間隔で調べられる。

各ジデタル信号の最大値はメモリ３４に記憶さ
れる。新たな信号の別の最大値がマイクロプロセ
ツサ３１により、検出されると、これに先行する
最大値がメモリ３４から呼び出され、マイクロプ
ロセツサ３１の計数ユニツト３２により新たな最
大値と比較される。ボビン５が回転するたびに連
行スリツト１２からくる光線１２だけ受光素子１
８に達する限り、前記２つの値の比率はフアクタ
１からわずかにずれているにすぎない。しかしな
がら第２の光線が穴１３から出ると、強度が異な
る２つの光線は受光素子１８に達する。従つて、
最大値がはつきり異なる信号がマイクロプロセツ
サ３１の計数ユニツト３２へ導入される。これら
の値の比率はフアクタ１から明らかにずれてい
る。

マイクロプロセツサ３１は、より小さなほうの
最大値が最初に現われたときに即座に、もしくは
ボビン５が所定回数さらに回転した後にプログラ
ムに応じて警告信号を発する。この警告信号によ
り、表示要素３５がオンになり、操作者にボビン
糸の端部が近づいていることを知らせる。同時に
スイツチ３９が閉じて遮断装置３７が作動する。
遮断装置３７は、その実施態様に応じて、駆動モ
ータ３８を即座にオフにするか、もしくは次の制
止過程後の駆動モータ３８の再始動を阻止する。

空のボビン５を糸で充填したボビンに交換する
際適当な方法で電気信号をマイクロプロセツサ３
１に与える。するとマイクロプロセツサ３１は表
示要素３５をオフにし、場合によつては駆動モー
タ３８をオンにさせる。

ボビン５がボビンケース４のなかにどのように
装着されていても糸監視装置の機能を保証するた
め、ボビンフランジ６と７の双方が、互いに適当
に方向づれられる入射口１０，１１或いは出射口
１２，１３を備えているのが合目的である。

次に、本考案の実施態様を例示しておく。

(1) 出射口１２，１３がそれぞれボビンボス９に
達していることを特徴とする、請求項１に記載
のミシン。

(2) ボビンボス９が截頭円錐形の領域を有し、こ
の截頭円錐形の領域に、ボビンボス９の軸線に
対してほぼ平行に延びるより小さなほうの出射
口１３が連通し、より大きなほうの出射口１２
がボビンボス９内で凹部を形成していることを
特徴とする、請求項１または上記第１項に記載
のミシン。

(3) より大きなほうの出射口１２が連行スリツト
によつて形成されていることを特徴とする、請
求項１、上記第１項または第２項に記載のミシ
ン。

(4) ボビンフランジ６が、連結する複数の光線を
入射させるため２つの入射口１０，１１を有
し、これら入射口１０，１１の一方がそれぞれ
前記出射口１２，１３に関係づけられているこ
とを特徴とする、請求項１または上記第１項か
ら第３項までのいずれか１つに記載のミシン。

(5) 信号比較回路１９がＡ／Ｄ変換器２９とマイ
クロプロセツサ３１とを有し、該マイクロプロ
セツサ３１が、Ａ／Ｄ変換器２９から出力され
たデジタル信号の所定成分だけを評価すること
を特徴とする、請求項１に記載のミシン。

(6) マイクロプロセツサ３１がシユミツトトリガ
ー２８に接続され、該シユミツトトリガー２８
は、デジタル信号を評価するためマイクロプロ
セツサ３１を制御することを特徴とする、請求
項１または上記第４項に記載のミシン。

(7) マイクロプロセツサ３１が計数ユニツト３２
を有し、該計数ユニツト３２により、１つのデ
ジタル信号値とこれに先行しメモリ３３に中間
メモリされている信号値とを比較可能であるこ
とを特徴とする、請求項１または上記第４項に
記載のミシン。

【図面の簡単な説明】

第１図はミシンのルーパーの断面図、第２図は
第１図の線−による断面図、第３図は信号比
較回路の構成図、第４ａ図は出射した光線の強度
Ｉの時間的変化を示すグラフ、第４ｂ図は第３図
の点Ｐ１での電圧U_p1の時間的変化を示すグラ
フ、第４ｃ図は反転電圧Uiの時間的変化を示す
グラフ、第４ｄ図は一定の直流電圧Ugと時間ｔ
との関係を示すグラフ、第４ｅ図は第３図の点Ｐ
２での電圧U_p2の時間的変化を示すグラフ、第４
ｆ図は第３図の点Ｐ３での電圧U_p3の時間的変化
を示すグラフである。４……ボビンケース、５……ボビン、６，７…
…ボビンフランジ、８ａ，８ｂ……反射面、９…
…ボビンボス、１０，１１……入射口、１２，１
３……出射口、１９……信号比較回路、２８……
シユミツトトリガー、２９……Ａ／Ｄ変換器、３
１……マイクロプロセツサ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

糸監視装置１６と、ボビン５を収容するための
ルーパー２とを有し、ボビン５の第１のボビンフ
ランジ６が光源１７から発せられた光線を通過さ
せるように形成され、ボビン５の第２のボビンフ
ランジ７が第１のボビンフランジ６に対向してい
る内面に反射面８ａを有し、該反射面８ａには、
第１のボビンフランジ６に設けられ、反射面８ａ
で反射した光線を出射させるための出射口１３が
付設され、第１のボビンフランジ６を通つて入射
し反射面８ａで反射した光線と、この光線に対
し、ボビン５の回転数に依存して時間的に遅れて
第２の反射面８ｂで反射した光線とを、受光体１
８に逐次到達させて強度の異なる信号を生じさ
せ、受光体１８は、前記両光線から得られる２つ
の信号が所定の比率になつたときに警告信号を発
する信号比較回路１９に接続されているミシンに
おいて、第２の反射面８ｂが第１の反射面８ａを
担持している第２のボビンフランジ７の前記内面
に設けられていることと、第１のボビンフランジ
６に、第２の反射面８ｂに付設される第２の出射
口１２が設けられ、該第２の出射口１２の横断面
が、第１の出射口１３の横断面と異なつているこ
とを特徴とするミシン。