JPH0440038B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ミシンの下糸の残量を検出して、ボ
ビンおよびボビンケースを自動的に交換するため
の装置に関する。

従来技術 典型的な先行技術は、たとえば特開昭58−
29485に示されている。この先行技術では、内か
ま内のボビンケースを磁気吸着して、下糸が消費
されたボビンと予め下糸が巻回されたボビンとを
交換するように構成されている。

このような先行技術では前記ボビンケース内の
ボビンは磁気吸着手段によつて直接に磁気吸着さ
れるものではないので、振動などの作用によつて
ボビンケース内のボビンが、ボビンケースからそ
の開口端寄りにずれている場合があり、装着ミス
を生じやすく、着脱交換動作の確実性に劣るとい
う問題を有する。しかも、内かまが長期にわたつ
て前記磁気吸着手段からの磁界の影響を受ける
と、内かまに残留磁気が生じてしまい、前記磁気
吸着手段によつてボビンケースを磁気吸着して内
かま内から取り出しても、ボビンだけが内かまに
磁気的に吸着されて残存してしまうという問題が
生じる。

また自動的にボビンおよびボビンケースを交換
するためには、内かま内のボビンに巻回される下
糸が消費されたことを検出するための手段を別途
に設ける必要があり、このような検出手段を設け
ると、構成が大形化および複雑化してしまうとい
う問題が生じる。

発明が解決しようとする問題点 したがつて本発明の目的は、構成を大形化およ
び複雑化することなしに、確実にボビンおよびボ
ビンケースを内かまに装着し、かつその内かま内
から取り出すことができるようにしたミシンのボ
ビン交換装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、内かまにボビンケースが収納され、
ボビンケースには下糸が巻回されたボビンが収納
され、内かまとボビンとボビンケースとが同軸に
配置されるミシンのボヒン交換装置において、 内かまの軸線に平行な回転軸線を有する回転軸
が設けられ、この回転軸には揺動部材が設けら
れ、 前記揺動部材の端部には、周方向に間隔をあけ
て配置された下糸残量検出手段と第１把持手段と
第２把持手段とが設けられ、 下糸残量検出手段と第１把持手段と第２把持手
段との各軸線は、回転軸の軸線を中心とする仮想
円上にあり、この仮想円の半径は内かま軸線と回
転軸の軸線との間隔に等しく選ばれており、 回転軸に関連して、下糸残量検出手段および第
１把持手段および第２把持手段のうちいずれかの
軸線が内かまの軸線と一直線になるように、前記
回転軸を角変位駆動する手段と、前記回転軸を、
その軸線方向に沿つて前記揺動部材が内かまに近
接／離反するように変位駆動する手段とが設けら
れ、 前記内かまの下方には、複数のボビンケースが
収納され、最も下方にあるボビンケースがその軸
線方向に挿通可能な開口が形成され、前記第１把
持手段の軸線が内かま軸線と同軸に配置された状
態で、前記開口を介して外部に臨むボビンケース
の軸線が前記第２把持手段の軸線と同軸を成すよ
うに配置される収納手段が設けられ、 前記ボビンは、一対のフランジと、これらのフ
ランジを連結し下糸が巻回される巻筒とを有し、
前記一対のフランジのうち少なくとも一方は、強
磁性材料から成りかつ検出孔が形成され、 前記内かまは、開放端側に突出する軸部を有
し、この軸部の基端部には永久磁石片が固定さ
れ、 前記ボビンケースは、内かまの軸部が内挿しか
つ前記ボビンの巻筒が外挿する強磁性材料から成
る円筒部を有し、かつ収納されたボビンの前記一
方のフランジが部分的に露出する挿通孔が形成さ
れ、 前記下糸残量検出手段は、 ボビンに近接する方向にばね付勢され、ボビン
の検出孔とボビンケースの挿通孔とを挿通して、
ボビンの下糸が巻回される各フランジ間に挿入す
ることができる複数の検出棒と、 揺動部材に取付けられ、検出棒の前記揺動部材
に対する変位を検出する手段とを含み、 前記第１および第２把持手段は、ボビンケース
の挿通孔から露出しているボビンの前記一方フラ
ンジを、前記永久磁石片の内かま開放端側の磁極
と同一磁極で磁気吸着し、ボビンおよびボビンケ
ースを内かまに装着した後に消磁する磁気吸着手
段を備えることを特徴とするミシンのボビン交換
装置である。

作 用 本発明に従えば、下糸残量検出手段が内かまの
軸線と同軸を成した状態で揺動部材が内かまに近
接する方向に変位駆動されると、ボビンの検出孔
およびボビンケースの挿通孔に検出棒が挿入され
る。ボビンに下糸が充分に巻回されている場合に
は、検出棒が下糸に当接して、ボビンの下糸が巻
回される領域に突出することができない。このよ
うな検出棒の変位しない状態が下糸残量検出手段
によつて検出される。また、ボビンに下糸がない
場合または充分に巻回されていない場合には、検
出棒が検出孔および挿通孔を挿通してボビンの下
糸が巻回される領域に突出し、このような検出棒
の変位が検出手段によつて検出される。

このようにして下糸残量検出手段がボビンに下
糸が巻回されていない状態または下糸が充分に巻
回されていない状態であることを検出すると、前
記揺動部材が角変位駆動され、第１把持手段が内
かまの軸線と同軸を成した状態となる。このよう
な状態で、第１把持手段の磁気吸着手段がボビン
に磁気吸着すると、内かまの軸部に設けられる永
久磁石片に対向したボビンケースの円筒部の端面
は、その永久磁石片と同一の磁極に磁化され、こ
れによつて永久磁石片とボビンケースとが磁気的
に反発している。揺動部材が内かまから離反する
方向に変位駆動されると、内かま内からボビンお
よびボビンケースが取出されるとともに、第２把
持手段によつて収納手段から下糸が巻回されたボ
ビンおよびボビンケースが把持されて取出され
る。

こうしてボビンおよびボビンケースが第１およ
び第２把持手段によつて把持された状態で揺動部
材が角変位駆動され、新たなボビンおよびボビン
ケースを把持した第２把持手段が内かまの軸線と
同軸を成すように配置される。このような状態
で、磁気吸着手段が消磁されると、前記永久磁石
片にボビンケースの内筒部が磁気吸着して、内か
ま内にボビンおよびボビンケースが装着される。
このようにして、内かま内のボビンと収納手段に
収納されたボビンとが交換される。

実施例 第１図はボビンの自動交換装置１の簡略化した
断面図であり、第２図は第１図の矢符Ａ側から見
た側面図である。ミシンのベツド２の下面には、
ボビンの自動交換装置１が固着される。このボビ
ンの自動交換装置１は、基本的にはミシンの内か
ま３の近傍に配置され、下糸が巻回されたボビン
が収納される補充用ボビンケース４を順次的に供
給する手段としてのシユート５と、ミシンの内か
ま３に装着されているボビンケース６をボビンと
ともに把持する第１把持手段７と、シユート５か
らの補充用ボビンケース４を把持する第２把持手
段８と、ボビンに巻回されている下糸残量を検出
する下糸残量検出手段１５１と、前記下糸残量検
出手段１５１によつて内かま３に装着されている
ボビンに巻回された下糸残量を検出し、交換時に
内かま３に装着されているボビンケース６とシユ
ート５から供給される補充用ボビンケース４とを
交換するために前記第１把持手段７、第２把持手
段８および下糸残量検出手段１５１を移動する移
動手段９とを含む。

前記移動手段９は、水平な回転軸１０の軸線ま
わりに揺動自在な揺動部材１１と、前記回転軸１
０をその軸線まわりに角変位駆動する角変位駆動
手段としての電気モータ１２と、揺動部材１１を
回転軸１０の軸線に沿つて内かま３に近接／離反
する方向に変位駆動する手段としての複動シリン
ダ１３とを含む。

揺動部材１１は、第２図に示されるように、軸
直角断面が略Ｔ字状に形成され、各端部には第２
図の時計方向に沿つて第１把持手段７と下糸残量
検出手段１５１と第２把持手段８とがこの順序で
配置されている。回転軸１０と第１把持手段７と
の距離Ｌ１と、回転軸１０と下糸残量検出手段１
５１との距離Ｌ２と、回転軸１０と第２把持手段
８との距離Ｌ３とは同一である。

このような揺動部材１１には、ボス１４が形成
される。このボス１４にはねじ孔１５が穿設され
ており、このねじ孔１５に螺着されたねじ１６が
回転軸１０の外周面を押圧して、回転軸１０に揺
動部材１１が固定される。

回転軸１０は、支持体１７にそれぞれ形成され
る挿通孔１８を挿通し、各挿通孔１８内に配設さ
れた案内ブツシユ１９，２０によつて案内され
る。回転軸１０の案内ブツシユ１９，２０間に
は、スプライン２１が形成されており、このスプ
ライン２１の外周にはスプライン２１に嵌合する
スプライン溝２２を有する筒状の歯車２３が備え
られる。歯車２３には、遮光部材２３ａが形成さ
れており、この遮光部材２３ａにはその外周縁に
揺動部材１１の角変位量を設定して、位置決めす
るための切欠き２３ｂが形成される。遮光部材２
３ａの両側には、発光素子２４と発光素子２５と
から成る光電スイツチ２６が備えられる。この光
電スイツチ２６からの出力に基づいて、揺動部材
１１が所定位置まで角変位したときには、電気モ
ータ１２はブレーキ機構によつて停止される。

前記歯車２３に噛合するもう一つの歯車２７
は、電気モータ１２の出力軸２８に固着される。
歯車２３と歯車２７との歯車比は５：６に選ばれ
ている。そのため出力軸２８がその回転軸線まわ
りに180°回転駆動されると、歯車２３に従つて回
転軸１０は150°回転駆動される。前記電気モータ
１２はねじ２９によつて取付板３０に固定され
る。支持体１７は取付板３０を介して図示しない
ねじによつてミシンのベツド２に固着される。

前記回転軸１０は、軸継手３１を介して複動シ
リンダ１３の出力軸３２と連結される。この軸継
手３１は、有底筒状の継手本体３３と、継手本体
３３に外挿される蓋体３４と、継手本体３３と蓋
体３４とによつて規定される空間内に介在するラ
ジアル軸受３５，３６とを含む。前記継手本体３
３の底部に形成される内ねじ３７に、前記回転軸
１０の先端部に形成される外ねじ３８が螺合し
て、回転軸１０と継手本体３３とが固着される。
または蓋体３４の挿通孔３９を前記出力軸３２が
挿通し、この出力軸３２の先端部付近にはフラン
ジ４０が形成される。このフランジ４０と前記継
手本体３３との間にはラジアル軸受３５が介在さ
れ、またフランジ４０と蓋体３４との間にはラジ
アル軸受３６が介在される。複動シリンダ１３
は、ブラケツト４１を介してねじ４２によつて取
付板３０に固着される。

第３図はシユート５の斜視図であり、第４図は
第３図の矢符Ｂ側から見た側面図であり、第５図
は第３図の切断面線−から見た断面図であ
る。このシユート５は、両側板４３，４４と底板
４５と端板４６とを含み、側板４３，４４および
底板４５は端板４６から離反するにつれて上方に
傾斜して配置されている。端板４６と側板４４と
の間には、開口４７が形成される。また側板４３
の内壁４３ａには、長手方向に延びる係合凸条４
８が形成されており、この係合凸条４８に係合可
能な係合溝４９が補充用ボビンケース４に形成さ
れる。

このような構成を有するシユート５は、その延
在方向が揺動部材１１と平行な平面内にあり、し
かも開口４７が第２把持手段８に臨んでいる。こ
のシユート５内に補充用ボビンケース４が並列状
態で収納されている。補充用ボビンケース４が第
２把持手段８によつてシユート５から１個取出さ
れると、残余の補充用ボビンケース４は、自重に
よつて下方に移動し、こうして第２把持手段８に
よつて順次シユート５内の補充用ボビンケース４
が取出される。

第６図は把持手段７，８の拡大断面図であり、
第７図は鉄心６０の斜視図である。第１把持手段
７は、基本的には鉄心６０と、合成樹脂製材料か
らなるコイルボビン６１に巻回される電磁コイル
６２とを有する。鉄心６０は、第７図に示される
ように大径部６０ａと、この大径部６０ａに連接
し大径部６０ａの軸線と共通な軸線を有する小径
部６０ｂとを有する。大径部６０ａのボビンケー
ス６に臨む面６０ｃには、一対の把持部６０ｄが
形成される。この把持部６０ｄは、大径部６０ａ
の面６０ｃよりもボビンケース６に向けて突出し
ている。この把持部６０ｄは、後述するようにボ
ビンケース６の着脱時における磁気吸着力の向上
および位置決めの働きをする。小径部６０ｂは、
コイルボビン６１の嵌合孔６３にぴつたりと嵌合
され、このような状態で合成樹脂製材料から成る
シール部材６４を介して揺動部材１１の取付孔６
５にぴつたりと嵌合され、こうして鉄心６０が揺
動部材１１に取付けられる。第２把持手段８もま
た第１把持手段７と同様な構成を有している。

外かま６７は、外かま本体６８と内かま押え６
９とを含む。外かま本体６８と内かま押え６９と
によつて規定される軸溝７０に、内かま３の軌条
７１が回転自在に嵌り込む。内かま３には、回り
止め凹所２００が形成され、この回り止め凹所２
００には、基端部が図示しないミシンの機体に固
定された内かま回り止め部材２０１の突部２０２
が嵌り込み、これによつて外かま６７の回転に伴
つて内かま３が回転しないように係止され、内か
ま３の回転が阻止される。このような内かま３内
には、強磁性材料として鉄製のボビンケース６が
収納され、このボビンケース６内にはボビン７４
が収納される。このボビン７４は、鉄製の一対の
フランジ７３，７５と、このフランジ７３，７５
間に介在される直円筒状の巻筒７６とから成る。
この巻筒７６には下糸７７が巻回される。

第８図は内かま３の断面図であり、第９図はボ
ビンケース６の正面図であり、第１０図は第９図
の切断面線−から見た断面図であり、第１１
図は鉄心６０と永久磁石片７８との吸着状態を説
明するための図である。内かま３の底部８６に
は、揺動部材１１側に向けて突出する軸部７９が
設けられている。この軸部７９は、前記外かま６
７が固定されるミシンの下軸７２の軸線と共通な
軸線を有している。この軸部７９の底部８６寄り
には、直円筒状の永久磁石片７８が軸部７９を外
囲した状態で固着される。

ボビンケース６には、前記内かま３の軸線７９
が挿通可能な円筒部８０が形成される。この円筒
部８０は、ボビン７４の軸孔８５に挿通される。
円筒部８０の端面８０ａは、前記永久磁石片７８
の端面７８ａにぴつたりと当接して、永久磁石片
７８の磁気吸引力によつてボビンケース６は内か
ま３に保持される。またボビンケース６には、切
欠き８１が形成されるとともに挿通孔８２が形成
される。この切欠き８１および挿通孔８２は、鉄
心６０の把持部６０ｄが挿通できるような形状に
選ばれている。またボビンケース６には、後述す
る検出棒１８１ａ，１８１ｂの検出部１９９ａ，
１９９ｂがそれぞれ挿入される挿入孔１９２ａ，
１９２ｂが形成される。

内かま３に収納されているボビン７４およびボ
ビンケース６を内かま３から取外す場合には、複
動シリンダ１３および電気モータ１２によつて、
鉄心６０の把持部６０ｄが切欠き８１および挿通
孔８２を挿通して、ボビン７４のフランジ７５に
当接すると、直流電源８３によつて電磁コイル６
２が励磁され、これによつて鉄心６０は、第１１
図示のように把持部６０ｄ側がＮ極に磁化され
る。前記永久磁石片７８には、前記ボビンケース
６の円筒部８０に当接する面７８ａがＮ極に磁化
されており、鉄心６０の磁気力によつて円筒部８
０の磁極が反転して、これによつて円筒部８０の
端面８０ａ側がＮ極に磁化され、そのため永久磁
石片７８に対して反発しあい、ボビンケース６を
内かま３から容易に抜き取ることが可能となる。

また第１把持手段７によつて下糸７７が消費さ
れたボビン７４をボビンケース６とともに内かま
３から抜き取ると同時に、第２把持手段８によつ
てシユート５内に収納されている補充用ボビンケ
ース４が把持される。この第２把持手段８によつ
てシユート５から補充用ボビンケース４を取出す
場合には、前述した第１把持手段７と同様に、直
流電源８３によつて電磁コイル６２を励磁すれば
よい。

なお、第１把持手段７における電磁コイル６２
および第２把持手段８における電磁コイル６２の
巻回方向を逆にするようにしてもよく、このよう
にすれば第２把持手段８の鉄心６０は、その先端
部がＳ極に磁化され、これによつて補充用ボビン
ケース４の円筒部８０はその端面８０ａ側がＳ極
に磁化される。したがつて内かま３に補充用ボビ
ンケース４を装着する際に、補充用ボビンケース
４の円筒部８０と永久磁石片７８とが磁気吸着さ
れるため、補充用ボビンケース４を内かま３に容
易に装着することが可能となる。

第１２図は本発明の他の実施例の内かま３ａを
示す断面図であり、第１３図は第１２図に示され
る内かま３ａに装着されるボビンケース６ａの断
面図である。なお、前述の実施例と対応する部分
には同一の参照符を付す。注目すべきは、このボ
ビンケース６ａは合成樹脂製たとえばポリアセタ
ル樹脂から成り、円筒部８０側に永久磁石片７８
ａがインサート成型されており、内かま３ａには
永久磁石片が備えられていない。ボビンケース６
ａは内かま３ａに永久磁石片７８ａが磁気吸着し
て保持される。電磁コイル６２が励磁されると、
鉄心６０が磁化され、これによつて鉄製のボビン
７４が鉄心６０に磁気吸着され、これによつてボ
ビンケース６ａも同時に内かま３ａ内から引出す
ことができる。

第１４図は、下糸残量検出手段１５１の具体的
構成を示す断面図である。なお、前述した第１４
図は、このボビン１９２に巻回された下糸７７が
消費された場合の検出棒１８１ａ，１８１ｂの状
態が示されている。下糸残量検出手段１５１は、
揺動部材１１に固着される基体１８０と、この基
体１８０内を水平往復動可能な一対の検出棒１８
１ａ，１８１ｂと、この検出棒１８１ａ，１８１
ｂによつてスイツチング態様が切換えられるリミ
ツトスイツチ１８２とを含む。

検出棒１８１ａは、取付部１９４ａと、軸直角
断面が円形状の第１軸部１９５ａと、フランジ部
１９６ａと、軸直角断面が円形状の第２軸部１９
７ａと、内かま３側に向かうにつれて先細状の円
錐部１９８ａと、軸直角断面が円形状の検出部１
９９ａとが一端から他端にわたつてこの順序で形
成されている。

基体１８０には、前記検出棒１８１ａが挿通す
る挿通孔１７５ａが形成される。この挿通孔１７
５ａは、小径な第１挿通孔１７６ａと、第１挿通
孔１７６ａに連接しかつ同一軸線を有する大径な
第２挿通孔１７７ａとを含む。第１挿通孔１７６
ａと第２挿通孔１７７ａとの段差面１７８ａと、
フランジ部１９６ａとの間には、圧縮ばね１８４
ａが介在され、そのため検出棒１８１ａは矢符Ｄ
方向とは逆方向にばね付勢される。基体１８０の
一端面（第１４図の左側端面）には取付板１８５
がねじ１８６，１８７によつて固定される。取付
板１８５によつて検出棒１８１ａの移動範囲が規
制される。もう一つの検出棒１８１ｂもまた検出
棒１８１ａと同様な構成を有しており、対応する
部分には添字ｂを付して説明は省略する。

前記検出棒１８１ａ，１８１ｂは、連結部材１
８７によつて連結される。具体的には、連結部材
１８７は前記取付部１９４ａ，１９４ｂにピン１
８８，１８９によつてピン結合される。そのため
連結部材１８７はピン１８８の軸線まわりに揺動
自在であり、またもう一つのピン１８９の軸線ま
わりに揺動自在である。したがつて、たとえば検
出棒１８１ａだけが第１４図に示された状態から
矢符Ｄ方向に変位したときには、連結部材１８７
はピン１８９の軸線まわりに角変位される。また
同時に検出棒１８１ｂだけが矢符Ｄ方向に変位し
たときには、連結部材１８７はピン１８８の軸線
まわりに角変位される。各検出棒１８１ａ，１８
１ｂが同時に矢符Ｄ方向に変位したときには、連
結部材１８７は矢符Ｄ方向に検出棒１８１ａ，１
８１ｂとともに移動していく。

連結部材１８７の後方（第１４図の右方）には
リミツトスイツチ１８２が配設される。このリミ
ツトスイツチ１８２の連結部材１８７側にはアク
チユエータ１９０が備えられ、前記連結部材１８
７の移動にともなつてピンプランジヤ１９１が駆
動され、これによつてリミツトスイツチ１８２の
スイツチング態様が切換えられる。

このようなリミツトスイツチ１８２は、ピンプ
ランジヤ１９１が予め定めた僅かな距離だけ変位
したときに、スイツチング態様がオン状態からオ
フ状態に変化するように構成されている。したが
つて、たとえば一方の検出棒１８１ｂの検出部１
９９ｂだけがボビン７４に巻回された下糸７７に
当接すると、連結部材１８７が第１４図の仮想線
で示されるように変位し、リミツトスイツチ１８
２のアクチユエータ１９０が連結部材１８７の一
側面に弾発的に当接しつつ、右側に変位する。こ
れによつてピンプランジヤ１９１が押圧されて、
リミツトスイツチ１８２のスイツチング態様が切
換えられ、ボビン７４に下糸７７が巻回されてい
ることが検出される。このようにして検出棒１８
１ａ，１８１ｂの少なくとも一方がボビン７４の
下糸７７が巻回される領域に挿入しないときに、
その検出棒１８１ａ，１８１ｂのうちいずれかを
変位させて、リミツトスイツチ１８２によつて検
出することができる。これによつてボビン７４に
下糸７７が巻回されていない状態であれば、リミ
ツトスイツチ１８２はオン状態のままとなつて、
後続してボビンケース４の変換動作が行われる。
またボビン７４に下糸７７が巻回されている状態
であれば、リミツトスイツチ１８２がオフ状態と
なつて、複動シリンダ１３の出力軸３２が縮退さ
れ、揺動部材１１、したがつて下糸残量検出手段
１５１が内かま３から離反して、再びミシンの運
転が開始される。

第１５図はボビン７４の正面図であり、第１６
図は第１５図の切断面線−から見た断面
図である。ボビン７４は、一対のフランジ７３，
７５と、このフランジ７３，７５間を連結する巻
筒７６とを含む。フランジ７５には周方向に間隔
をあけて３個の検出孔１９３ａ，１９３ｂ，１９
３ｃが形成される。この検出孔１９３ａ〜１９３
ｃは、それぞれ周方向に沿つて延び、かつ同一形
状を有している。しかもこの検出孔１９３ａ〜１
９３ｃの周方向に沿う長さは、前記検出棒１８１
ａ，１８１ｂの検出部１９９ａ，１９９ｂのうち
少なくとも一方が必ず挿入することができるよう
に選ばれている。

第１７図は、下糸残量検出手段１５１の検出動
作を説明するための図である。なお、第１７図で
は、ボビン７４に下糸７７が充分に巻回されてい
る場合の検出棒１８１ａ，１８１ｂの状態が示さ
れている。

ミシンの運転を停止して下糸残量を検出するに
あたつては、揺動部材１１が内かま３側に前進し
ていき、検出棒１８１ａ，１８１ｂの検出部１９
９ａ，１９９ｂがボビンケース６の挿入孔１９２
ａ，１９２ｂ（第９図参照）に挿通され、さらに
ボビン７４の検出孔１９３ａ，１９３ｂ，１９３
ｃ（第１５図参照）の少なくとも一つに挿入され
る。このとき下糸７７が充分に巻回されていると
きには、検出部１９９ａ，１９９ｂは下糸７７に
当接し、そのため検出棒１８１ａ，１８１ｂは検
出孔１９３ａ，１９３ｂ，１９３ｃから外かま６
７に向けて移動することができず、揺動部材１１
に対してばね１８４ａ，１８４ｂのばね力に抗し
て矢符Ｄ方向に相対的に移動することになる。し
たがつて連結部材１８７は、リミツトスイツチ１
８２のアクチユエータ１９０を押圧し続ける。し
たがつてこのアクチユエータ１９０は、ピンプラ
ンジヤ１９１を押圧し続け、リミツトスイツチ１
８２はオン状態を維持し続ける。このリミツトス
イツチ１８２のオン状態を制御回路（図示せず）
によつて検出し、表示手段（図示せず）によつて
下糸７７がまだ縫製作業を行うのに充分にボビン
７４に巻回されていることを報知する。

ボビン７４に巻回されている下糸７７が、ミシ
ンの運転によつて縫製作業を行うには不充分な程
度に消費されているときには、検出部１９９ａ，
１９９ｂの少なくとも一方側は、揺動部材１１が
内かま３側に移動するにつれて検出孔１９３ａ，
１９３ｂ，１９３ｃの少なくとも一つから挿入さ
れる。連結部材１８７は、内かま３に向けて平行
移動するか、またはピン１８８の軸線まわりに角
変位するか、あるいはピン１８９の軸線まわりに
角変位するかの少なくともいずれか一つの変位を
する。これによつてアクチユエータ１９０は、第
１７図に示される状態から反時計方向に角変位し
て、第１４図の実線で示される状態になる。この
ようにしてピンプランジヤ１９１の押圧状態が解
除され、リミツトスイツチ１８２はオフ状態とな
る。このようなオフ状態は図示しない表示手段に
よつて表示され、下糸７７が消費されたことが報
知される。なお、リミツトスイツチ１８２のアク
チユエータ１９０と、ピンプランジヤ１９１との
取付位置は、検出部１９９ａ，１９９ｂの少なく
とも一方が検出孔１９３ａ，１９３ｂ，１９３ｃ
内に挿入したときにアクチユエータ１９０がピン
プランジヤ１９１から離反するような位置に取付
けられている。

こうしてボビン７４に巻回される下糸７７がミ
シンの運転によつて消費されたときには、検出棒
１８１ａ，１８１ｂの少なくとも一方が検出孔１
９３ａ，１９３ｂ，１９３ｃのいずれか一つに挿
入され、検出棒１８１ａ，１８１ｂの少なくとも
一方が変位し、この変位量がリミツトスイツチ１
８２によつて検出され、表示手段によつて下糸７
７の残量がないことが報知される。こうして２つ
の検出棒１８１ａ，１８１ｂを用いて、少なくと
もその一方の変位によつて下糸の残量を検出する
ようにしたので、たとえばボビン７４に巻回され
る下糸７７が均一に巻回されていない場合にも、
確実にその下糸７７の残量を検出することが可能
となる。

第１８図はボビンの自動交換装置１による交換
動作の手順を示すフローチヤートであり、第１９
図は第１および第２把持手段７，８の把持動作を
説明するための図である。まずステツプm1にお
いて縫製作業が開始され、ミシンに駆動電力が供
給されると、ステツプm2においてミシンが運転
状態となり、ステツプm3において内かま３内の
ボビンケース６に収納されているボビン７４の下
糸７７の残量を検出するためにミシンを一端停止
する。

このような状態でステツプm4において複動シ
リンダ１３の出力軸３２が伸長され、これによつ
て揺動部材１１、したがつて第１把持手段７およ
び第２把持手段８が、内かま３およびシユート５
の開口４７側に向けて移動する。そしてステツプ
m5において下糸残量検出手段１５１によつて下
糸７７の残量が検出される。このような状態が第
１９図１で示される。下糸７７の残量が縫製作業
を行うに充分な場合には、ステツプm5から再び
ステツプm2に移り、再びミシンが運転される。
ステツプm5において下糸７７の残量が縫製作業
を行うに不充分な場合、または下糸が完全に消費
された場合にはステツプm6に移り、複動シリン
ダ１３の出力軸３２が縮退され、これによつて揺
動部材１１が後退して、把持手段７，８および下
糸残量検出手段１５１が内かま３およびシユート
５から離反する方向に移動する。そしてステツプ
m7に移つて、電気モータ１２の出力軸２８が第
１９図１で示される位置から時計方向に75°回転
して、第１９図２で示される状態、すなわち第１
把持手段７が内かま３に臨み、かつ第２把持手段
８がシユート５の開口４７に臨む位置に移動す
る。

ステツプm8において複動シリンダ１３の出力
軸３２が伸長され、ステツプm9において、第１
把持手段７によつて内かま３内のボビンケース６
が把持されるとともに、第２把持手段８によつ
て、シユート５内の補充用ボビンケース４が把持
される。そしてステツプm11においてモータ１２
の出力軸２８が反時計方向に150°回転する。これ
によつて把持手段７，８および下糸残量検出手段
１５１が第１９図２で示される位置から第１９図
３で示される位置まで角変位する。

ステツプm11からステツプm12に移つて、複動
シリンダ１３の出力軸３２が伸長されて、ステツ
プm13において補充用ボビンケース４が内かま３
に装着される。これと同時に下糸７７が消費され
たボビン７４を収納したボビンケース６は、第１
把持手段７から外されて下方に落下する。こうし
て下糸７７が消費されたボビンケース７４および
ボビンケース６と、下糸７７が巻回されたボビン
７４を収納した補充用ボビンケース６とが交換さ
れる。このようにして交換作業が完了した後に
は、ステツプm14において複動シリンダ１３の出
力軸３２は縮退し、揺動部材１１は内かま３およ
びシユート５から離反する方向に移動する。そし
てステツプm15において電気モータ１２の出力軸
２８が75°時計方向に回転する。これによつて把
持手段７，８および下糸残量検出手段１５１が、
第１９図３で示される位置から再び第１９図１で
示される元の状態に復帰する。その後、ステツプ
m15から再びステツプm2に戻り、このような一
連の動作が繰返されてミシンが運転され、ミシン
の運転中において下糸７７が消費されたときに
は、自動的に交換することが可能となる。

効 果 本発明によれば、内かまの軸部に永久磁石片を
固定し、ボビンケースの挿通孔から露出するボビ
ンの一方フランジを、磁気吸着手段によつて、前
記永久磁石片の内かま開放端側の磁極と同一の磁
極で磁気吸着するようにしたので、前記一方フラ
ンジを磁気吸着した状態では、ボビンケースの円
筒部の前記永久磁石片に対向する端部が、永久磁
石片の前記内かま開放端側の磁極と同一極性に磁
化されて、磁気的に反発力を生じ、これによつて
確実にボビンおよびボビンケースを内かまから離
脱させることができる。また前記磁気吸着手段
は、ボビンケースの挿通孔を介して前記ボビンの
一方フランジを直接磁気吸着するので、ボビンケ
ース内のボビンがずれてしまうおそれはなく、こ
れによつて装着ミスを防止することができる。

さらに揺動部材を内かまに近接／離反変位させ
ることによつて、その揺動部材に設けられる下糸
残量検出手段の検出棒をボビンのフランジ間に挿
入させて下糸残量を検出することができるので、
前記検出棒を変位させるための構成を別途に設け
る必要はなく、第１および第２把持手段と下糸残
量検出手段とを駆動するために、角変位駆動手段
と近接／離反変位駆動手段とを共用することがで
き、これによつて構成を大形化および複雑化する
ことなしに下糸残量を検出し、かつボビンおよび
ボビンケースを交換することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボビンの自動交換装置１の簡略化した
断面図、第２図は第１図の矢符Ａ側から見た側面
図、第３図はシユート５の斜視図、第４図は第３
図の矢符Ｂ側から見た側面図、第５図は第３図の
切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図、第６図は把持手
段７，８の拡大断面図、第７図は鉄心６０の斜視
図、第８図はボビンの自動交換装置１が適用され
る内かま３の断面図、第９図はボビンケース６の
正面図、第１０図は第９図の切断面線Ｘ−Ｘから
見た断面図、第１１図は鉄心６０と永久磁石片７
８との吸着状態を説明するための図、第１２図は
本発明の他の実施例の内かま３ａを示す断面図、
第１３図は第１２図に示される内かま３ａに装着
されるボビンケース６ａの断面図、第１４図は下
糸残量検出手段１５１の断面図、第１５図はボビ
ン７４の正面図、第１６図は第１５図の切断面線
−から見た断面図、第１７図は下糸残量
検出手段１５１の検出動作を説明するための図、
第１８図はボビンの自動交換装置１による交換動
作の手順を示すフローチヤート、第１９図は第１
把持手段７および第２把持手段８の把持動作を説
明するための図である。 １……ボビンの自動交換装置、３，３ａ……内
かま、４，６，６ａ……ボビンケース、５……シ
ユート、７，８……把持手段、９……移動手段、
１０……回転軸、１１……揺動部材、１２……電
気モータ、１３，１２０……複動シリンダ、５０
……空気圧源、７４……ボビン、１５１……下糸
残量検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内かまにボビンケースが収納され、ボビンケ
   ースには下糸が巻回されたボビンが収納され、内
   かまとボビンとボビンケースとが同軸に配置され
   るミシンのボビン交換装置において、 内かまの軸線に平行な回転軸線を有する回転軸
   が設けられ、この回転軸には揺動部材が設けら
   れ、 前記揺動部材の端部には、周方向に間隔をあけ
   て配置された下糸残量検出手段と第１把持手段と
   第２把持手段とが設けられ、 下糸残量検出手段と第１把持手段と第２把持手
   段との各軸線は、回転軸の軸線を中心とする仮想
   円上にあり、この仮想円の半径は内かま軸線と回
   転軸の軸線との間隔に等しく選ばれており、 回転軸に関連して、下糸残量検出手段および第
   １把持手段および第２把持手段のうちいずれかの
   軸線が内かまの軸線と一直線になるように、前記
   回転軸を角変位駆動する手段と、前記回転軸を、
   その軸線方向に沿つて前記揺動部材が内かまに近
   接／離反するように変位駆動する手段とが設けら
   れ、 前記内かまの下方には、複数のボビンケースが
   収納され、最も下方にあるボビンケースがその軸
   線方向に挿通可能な開口が形成され、前記第１把
   持手段の軸線が内かま軸線と同軸に配置された状
   態で、前記開口を介して外部に臨むボビンケース
   の軸線が前記第２把持手段の軸線と同軸を成すよ
   うに配置される収納手段が設けられ、 前記ボビンは、一対のフランジと、これらのフ
   ランジを連結し下糸が巻回される巻筒とを有し、
   前記一対のフランジのうち少なくとも一方は、強
   磁性材料から成りかつ検出孔が形成され、 前記内かまは、開放端側に突出する軸部を有
   し、この軸部の基端部には永久磁石片が固定さ
   れ、 前記ボビンケースは、内かまの軸部が内挿しか
   つ前記ボビンの巻筒が外挿する強磁性材料から成
   る円筒部を有し、かつ収納されたボビンの前記一
   方のフランジが部分的に露出する挿通孔が形成さ
   れ、 前記下糸残量検出手段は、 ボビンに近接する方向にばね付勢され、ボビン
   の検出孔とボビンケースの挿通孔とを挿通して、
   ボビンの下糸が巻回される各フランジ間に挿入す
   ることができる複数の検出棒と、 揺動部材に取付けられ、検出棒の前記揺動部材
   に対する変位を検出する手段とを含み、 前記第１および第２把持手段は、ボビンケース
   の挿通孔から露出しているボビンの前記一方フラ
   ンジを、前記永久磁石片の内かま開放端側の磁極
   と同一磁極で磁気吸着し、ボビンおよびボビンケ
   ースを内かまに装着した後に消磁する磁気吸着手
   段を備えることを特徴とするミシンのボビン交換
   装置。