JPH04218196A - ミシンの下糸残量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボビンに巻回された下
糸の残量を検出するミシンの下糸残量検出装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の装置としては、例えば
実開昭６１−１８０６８５号公報に記載の様に、外釜の
回転が停止したとき、発光素子よりボビンの軸外周に光
を照射し、その反射光を受光素子にて検出し、これに基
づいてボビンの下糸残量を検出する光検出器を用いた下
糸残量検出装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこの様な下糸
残量検出装置では、一つの受光素子を用いて、その素子
のピーク感度に対応する波長の反射光を検出しているの
で、下糸の色によって反射光の光量にばらつきが生じる
ことがあった。このため、検出された反射光の光量に基
づいて検出される下糸残量の値にもばらつきが生じ、例
えば同じ下糸残量であっても、糸の色が違うと下糸残量
が異なると判断されることがあった。

【０００４】そこで本発明は、下糸の色に係わらず、ボ
ビンの下糸残量を正確に検出することができるミシンの
下糸残量検出装置を提供することを目的としてなされた
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するために
なされた本発明は、ミシンの釜部に形成され、電磁波を
透過させる窓部と、上記釜部周囲の所定の位置に設けら
れ、上記窓部を通して、上記釜部に収納されたボビンの
下糸巻回部分に電磁波を照射する照射部と、該照射部が
電磁波を照射することにより、上記窓部を通って上記ボ
ビンの下糸巻回部から反射又は透過して来る電磁波を受
波する受波部と、を備え、該受波部の電磁波の受波状態
に基づきミシンの下糸残量を検出するミシンの下糸残量
検出装置に於て、上記照射部が、複数の波長を含む電磁
波を照射可能に構成されると共に、上記受波部が、上記
照射部から照射される電磁波を各波長毎に受波する複数
の素子を備えたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】この様に構成された本発明の下糸残量検出装置
では、照射部が複数の波長を含む電磁波をボビンの下糸
巻回部に照射する。すると受波部に備えられた複数の素
子は、ボビンの下糸巻回部から反射又は透過して来る複
数の波長を含む電磁波を、各波長毎に受波する。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明する
。まず図２は本実施例の下糸残量検出装置の構成及びミ
シンへの組み付け状態を表す概略構成図である。

【０００８】周知のようにミシンのベッド１内には針板
１ａを貫通して上下動可能な針２との協働により上糸Ａ
を捕えて加工布Ｂに本縫を形成する釜部３が配設されて
いる。釜部３は針２の上下動に同期して回転可能な外釜
４を備え、その外釜４には剣先４ａ及び切欠部４ｂが形
成されている。そして外釜４内には内釜５が静止状態で
保持され、内釜５の収容部５ａには、ボビンケース６が
着脱可能に位置決め装着される。またこのボビンケース
６内には、下糸Ｃが巻回される中空軸部７ａと中空軸部
７ａの両端に設けた一対の鍔部７ｂとからなり、良好な
光沢を有する金属にて形成されたボビン７が、着脱可能
及び回転可能に装着される。

【０００９】そこで本実施例の下糸残量検出装置では、
内釜５及びボビンケース６の周壁に、針２が所定の針位
置（例えば針上位置）にあるとき外釜４の切欠部４ｂに
対向配設される窓部８，９を穿設することにより、所定
の針位置で切欠部４ｂ，窓部８及び９を通って釜部３の
内外を連通可能な通路を予め形成しておき、この通路を
通してボビン７に巻回された下糸Ｃに光を照射して、そ
の反射光から下糸残量を検出する検出部１０を設けてい
る。

【００１０】図１に示す様に検出部１０は、釜部３周囲
の上記窓部８，９と対向する位置に配設され、下糸Ｃに
光を照射する照射部１７と、同じく窓部８，９の対向位
置に配設され、下糸Ｃからの反射光を受光する受波部１
９と、を備えており、照射部１７及び受波部１９は、ミ
シン本体１３より突設された支持部１３ａに、ビス１５
ａにより取り付けられた支持体１５に固定されている。

【００１１】尚、照射部１７及び受波部１９は、先端に
光透過部を有するケース２１によって覆われ、照射部１
７から照射された光線が直接受波部１９に入射しないよ
うに隔離されている。

【００１２】また、図１の側断面図に示す様に、照射部
１７は下糸Ｃに三元色の光線を個々に照射する発光素子
１７ｒ，１７ｇ，１７ｂとを備え、一方受波部１９は下
糸Ｃからの各反射光を受光する受光素子１９ｒ，１９ｇ
，１９ｂと、を備えている。尚、各素子１７ｒ〜１９ｂ
の先端には、レンズが一体に設けられている。

【００１３】このように構成された検出部１０において
は、発光素子１７ｒ〜１７ｂを駆動すると、釜部３内の
ボビン７へ向って個々にスポット光が発せられる。そし
て、例えば針２の針上位置に対応して、外釜４の切欠部
４ｂが内釜５及びボビンケース６の各窓部８，９に一致
すると、発光素子１７ｒ〜１７ｂからのスポット光が、
切欠部４ｂ及び窓部８，９を通過してボビン７に巻回さ
れた下糸Ｃに照射され、下糸Ｃによる反射光が窓部８，
９及び切欠部４ｂを通って、受光素子１９ｒ〜１９ｂに
入射される。

【００１４】また、外釜４の切欠部４ｂが窓部８，９と
対向していないときは、発光素子１７ｒ〜１７ｂから照
射された光線は外釜４側面によって略完全に反射される
が、外釜４側面は発光素子１７ｒ〜１７ｂの極近くに配
設されるため、各光線の反射角が大きくなり、受光素子
１９ｒ〜１９ｂには殆ど入射しない。

【００１５】次に、発光素子１７ｒ，１７ｇ，１７ｂは
、夫々の発光波長のピークを、７００ｎｍ（赤色），５
５０ｎｍ（緑色），４９０ｎｍ（青色）に有しており、
一方受光素子１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、夫々のピーク
感度を、７００ｎｍ，５５０ｎｍ，４９０ｎｍ近傍に有
している。 このため、例えば発光素子１７ｒは下糸Ｃに赤色光を照
射し、これに隣設された受光素子１９ｒが下糸Ｃにて反
射される赤色光の光量に対応する検出信号を発生する。 同様にして、発光素子１７ｇ及び１７ｂは下糸Ｃに緑色
光或いは青色光を照射し、これらに隣設された受光素子
１９ｇ及び１９ｂが、下糸Ｃにて反射される緑色光或い
は青色光の光量に対応する検出信号を夫々発生する。

【００１６】そこで、本実施例の下糸検出装置は、図１
に示す様に、各受光素子１９ｒ〜１９ｂの検出信号を、
Ａ／Ｄ変換器２３を介して、周知のマイクロコンピュー
タを主要部として構成される電子制御回路（ＥＣＵ）２
５に個々に入力している。ＥＣＵ２５には、各受光素子
１９ｒ〜１９ｂの検出信号の外、入力パネル２７の操作
信号が入力され、ＥＣＵ２５はこれらの信号に基づいて
、表示装置２９と警告装置３１とに駆動信号を出力して
いる。

【００１７】この様に構成された本実施例の下糸残量検
出装置では、先ずボビン７に充分下糸Ｃが残っていて中
空軸部７ａが露出していないときは、下糸Ｃがその色の
反対色に対応する光線を吸収するので、受光素子１９ｒ
〜１９ｂの検出信号の内少なくとも一つは、発光素子１
７ｒ〜１７ｂからの光線を直接受光したときに比べ有意
に低い値となる。

【００１８】例えば下糸Ｃの色が赤いとき、発光素子１
７ｒから発光された赤色光は下糸Ｃによって良好に反射
され、受光素子１９ｒの検出信号は高い値を示すが、発
光素子１７ｇ及び１７ｂから発光された緑色光及び青色
光は下糸Ｃに吸収されるので、受光素子１９ｇ及び１９
ｒの検出信号は低い値を示す。

【００１９】次に下糸Ｃが徐々に消費され中空軸部７ａ
が露出して来ると、ボビン７は良好な金属光沢を有する
ので、中空軸部７ａが露出した部分に照射された光線は
殆ど完全に反射されるようになる。このため受光素子１
９ｒ〜１９ｂの検出信号は何れも徐々に高い値を示すよ
うになる。更に、下糸Ｃが全て消費され中空軸部が完全
に露出すると、発光素子１７ｒ〜１７ｂから発光された
光線は殆ど完全に反射されて受光素子１９ｒ〜１９ｂに
入射し、受光素子１９ｒ〜１９ｂの検出信号は、夫々発
光素子１７ｒ〜１７ｂからの光線を直接受光したときと
略等しい値を示す。

【００２０】そこでＥＣＵ２５は、受光素子１９ｒ〜１
９ｂの検出信号の値を、ボビン７を交換すべき下糸残量
に対応した所定の値と比較し、受光素子１９ｒ〜１９ｂ
の検出信号の値の何れもが該所定値を上回ったときに下
糸Ｃの残量減少を検出している。以下ＥＣＵ２５にて行
われるこの残量減少検出処理を、図３のフローチャート
に基づいて説明する。尚、この処理は加工布Ｂの縫製を
開始させる図示しないペダルを踏み込んだときに開始さ
れる。

【００２１】処理が開始されると、先ずＳ１１にて受光
素子１９ｒ，１９ｇ，１９ｂが発生する各検出信号Ｓｒ
，Ｓｇ，Ｓｂの値を読み込む。続くＳ１３では検出信号
Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの比率を求めることにより下糸Ｃの色
を算出し、Ｓ１５にて、表示装置２９に駆動信号を出力
して該検出された下糸Ｃの色を表示する。

【００２２】続いてＳ１７へ移行すると、入力パネル２
７にて設定された、ボビン７を交換すべき下糸残量Ｍを
読み込み、続くＳ１９にて、表示装置２９に駆動信号を
出力して設定された下糸残量Ｍを表示する。尚、Ｓ１７
にて下糸残量Ｍが設定されていない場合は、Ｍ＝０と置
いてＳ１９へ移行する。次にＳ２１では、予め基準とな
る糸を用いて種々の下糸残量にて実測された受光素子１
９ｒ〜１９ｂの検出信号のデータの中から、設定された
下糸残量Ｍに対応するものを読み出し、これに基づき下
糸Ｃの残量減少の判断基準となる基準値Ｓαを設定する
。

【００２３】続くＳ２３では、各検出信号Ｓｒ〜Ｓｂを
基準値Ｓαと比較し、検出信号Ｓｒ〜Ｓｂの何れかが基
準値Ｓαを下回っていると判断した場合は、Ｓ２５にて
再び検出信号Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの値を読み込んだ後Ｓ２
３へ移行し、検出信号Ｓｒ〜Ｓｂの全てが基準値Ｓαを
上回っていると判断した場合は続くＳ２７へ移行する。 即ちＳ２３及びＳ２５によって形成されるループでは、
中空軸部７ａが露出することによって、検出素子１９ｒ
〜１９ｂの検出信号Ｓｒ〜Ｓｂの全てがＳ２１にて設定
された基準値Ｓαを上回るまで待機するのである。

【００２４】Ｓ２７へ移行すると、ＥＣＵ２５は警告装
置３１駆動信号を出力し、ボビン７を交換する必用があ
ることを操作者に警告して、処理を終了する。尚警告装
置３１は、ブザー、ランプ、及びその駆動回路からなる
周知のものである。

【００２５】この様に構成された本実施例の下糸残量検
出装置では、発光素子１７ｒ，１７ｇ，１７ｂから照射
され、下糸Ｃにて反射された、赤，緑，青の三元色の光
線を、受光素子１９ｒ，１９ｇ，１９ｂにて個々受光し
ているので、該反射光の各色毎の光量を検出信号Ｓｒ，
Ｓｇ，Ｓｂとして検出することができる。そして、各検
出信号Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの値を、ボビン７を交換すべき
下糸残量Ｍに対応して設定された基準値Ｓαと比較する
ことにより、下糸Ｃの色に係わらず、ボビン７に巻回さ
れた下糸Ｃの残量が下糸残量Ｍを下回ったか否かを正確
に検出することができる。また本実施例の下糸残量検出
装置では、検出信号Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの比率に基づいて
下糸Ｃの色を検出しているので、検出された下糸Ｃの色
と、実際の下糸Ｃの色とが一致しているか否かを確認す
ることにより、下糸残量検出装置が誤動作を起こしてい
ないかどうか確認することもできる。

【００２６】尚、本実施例では、一つの発光素子１７ｒ
〜１７ｂに対して受光素子１９ｒ〜１９ｂを一つづつ設
け、下糸Ｃからの各反射光の光量を検出することによっ
て下糸残量を検出ているが、例えば特開平２−１３４１
９１号に記載の様に、一つの発光素子に対して、異なる
位置に配設された受光素子を二つづつ設け、各光線が下
糸によって反射される反射角を測定することによって下
糸残量を検出してもよい。この場合、受光素子から下糸
表面までの距離が直接検出されるので、光沢を有さない
プラスチック製のボビンを使用することもでき、また、
ボビンの中空軸部が全く露出していない状態でも、ボビ
ンに巻回された下糸の残量を検出することができる。

【００２７】また、本実施例では、三種類の波長の電磁
波に対して個々に、照射部として三種類の発光素子１７
ｒ，１７ｇ，１７ｂ、並びに受波部として同じく三種類
の受光素子１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ、を設けているが、
検出に用いる電磁波の波長は複数種類であれば何種類で
もよい。また、発生する電磁波の波長が幅広い範囲に分
布する発光素子を用いれば、一つの素子で照射部を構成
することもできる。更に複数の受光素子表面に、特定波
長の電磁波を選択的に透過するフィルタを、夫々異なる
波長に対して配設すれば、受波部を一種類の受光素子で
構成することもできる。

【００２８】更にまた、本実施例では、下糸Ｃの色と下
糸Ｃの残量とを個々に算出しているが、算出された下糸
の色に基づいて各受光素子の検出信号を補正し、補正後
の検出信号に基づいて下糸残量を算出することもできる
。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明の下糸残量検
出装置では、受波部に備えられた複数の素子が、ボビン
の下糸巻回部から反射又は透過して来る複数の波長を含
む電磁波を、各波長毎に受波するので、各素子の受波状
態に基づいて下糸残量を検出することにより、ボビンの
下糸残量を下糸の色に係わらず正確に検出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の下糸残量検出装置の構成及びミシンへ
の組み付け状態を表す側断面図である。

【図２】実施例の下糸残量検出装置の構成及びミシンへ
の組み付け状態を表す概略構成図である。

【図３】実施例の下糸残量検出装置で行われる残量減少
検出処理を表すフローチャートである。

【符号の説明】

３…釜部、４…外釜、４ｂ…切欠部、５…内釜、６…ボ
ビンケース７…ボビン、８，９…窓部、１０…下糸検出
装置１７ｒ，１７ｇ，１７ｂ…発光素子、１９ｒ，１９
ｇ，１９ｂ…受光素子２５…ＥＣＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ミシンの釜部に形成され、電磁波を透
   過させる窓部と、上記釜部周囲の所定の位置に設けられ
   、上記窓部を通して、上記釜部に収納されたボビンの下
   糸巻回部分に電磁波を照射する照射部と、該照射部が電
   磁波を照射することにより、上記窓部を通って上記ボビ
   ンの下糸巻回部から反射又は透過して来る電磁波を受波
   する受波部と、を備え、該受波部の電磁波の受波状態に
   基づきミシンの下糸残量を検出するミシンの下糸残量検
   出装置に於て、上記照射部が、複数の波長を含む電磁波
   を照射可能に構成されると共に、上記受波部が、上記照
   射部から照射される電磁波を各波長毎に受波する複数の
   素子を備えてなることを特徴とするミシンの下糸残量検
   出装置。