JPH0440039B2 - - 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 従来では、ボビンに巻回される下糸の残量を検
出するために、内かまの軸線に対して直角な方向
から内かま内に検出棒を挿入し、ボビンに巻回さ
れる下糸の巻回量に応じた前記検出棒の角変位に
よつて、下糸の有無を検出している。また、この
ような下糸残量検出手段によつてボビンの下糸が
消費されたことを検出したときには、内かま内の
ボビンと予め下糸が巻回されているボビンとを交
換するために、ボビンをそれぞれ把持する手段
を、内かまに近接／離反変位させて、内かま内か
ら下糸が消費されたボビンを取り出した後、前記
下糸が巻回されたボビンを装着している。

このような先行技術では、前記検出棒を駆動す
るための動力は、たとえば電気モータから導か
れ、また前記把持手段を内かまに近接／離反変位
するための動力はたとえば空気圧または油圧など
の流体圧シリンダから導かれており、このように
下糸残量検出手段と把持手段とは構造の異なる駆
動源によつて個別的に駆動しなければならないた
め、構成が複雑かつ大形化してしまうという問題
を有する。しかもボビンケース内に挿入される検
出棒によつて下糸が損傷され易く、またボビンに
巻回される下糸のコイル状部分から外部へ引出さ
れて延びる下糸に前記検出棒が当接して、張力が
不所望に変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 本発明の目的は、簡単な構成で、ボビンに巻回
される下糸を損傷することなしに下糸残量を検出
し、かつ新たなボビンと交換することができるよ
うにしたミシンのボビンの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と等しい距離に選ばれてお
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
ランジを連結する直円筒状の巻筒とを有し、巻筒
には、半径方向に貫通する検出孔が形成され、 前記内かまは、開放端側に向けて突出しかつ前
記ボビンの巻筒よりも短く形成された軸部を有
し、 前記ボビンケースには、内かまの軸線方向に延
びかつ内かま内に装着された状態で内かまの底部
側に開放する切欠きと、この切欠きの両側に凹む
係合溝と、内かまの軸線と同軸を成す挿通孔とが
形成され、 内かまの内周面には、前記切欠きに嵌り込みか
つ係合溝に弾発的に係合する抜止め部材が固定さ
れ、 前記下糸残量検出手段は、先端部にノズル孔を
有し、このノズル孔から内かまの開放端側で前記
巻筒内に圧縮空気を供給するノズル部材を備え、 前記角変位駆動手段、近接／離反変位駆動手段
およびノズル部材に、圧縮空気を供給する手段を
設け、 前記ノズル孔よりも圧縮空気の供給方向上流側
には、圧縮空気の圧力を検出する圧力検出手段が
設けられ、この圧力検出手段の出力に基づいて、
回転軸を角変位駆動し、 前記第１および第２把持手段は、 軸線方向に沿つて延びる切欠きが形成され、巻
筒内に嵌合しかつ半径方向に外径が拡大／縮小さ
れ、内周面に内かまから離反する方向に拡径した
傾斜面を有する嵌合筒と、 前記傾斜面に当接し、内かまの軸線方向に前記
圧縮空気の供給手段からの圧縮空気によつて前
進／後退変位駆動する駆動部材と、 前記駆動部材を内かまの軸線方向に前進／後退
駆動するための空気圧シリンダとを備えることを
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、検出時において、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ノズ
ル部材が巻筒に装着されると、ノズル孔は巻筒内
の空間に臨んで開口した状態となる。このような
状態でノズル部材に圧縮空気が供給されると、ボ
ビンに下糸が巻回されていない場合、あるいはそ
の巻回量が充分でない場合には、ノズル孔から前
記巻筒内に供給された圧縮空気が検出孔を介して
巻筒の外方へ流出する。これによつてノズル孔よ
りも圧縮空気の供給方向上流側の圧力は低下し、
このような低い圧力が圧力検出手段によつて検出
される。また、ボビンに下糸が充分に巻回されて
いる場合には、検出孔が下糸によつて塞がれてい
るため、巻筒内に供給された圧縮空気は検出孔を
介して巻筒の外方に流出することができない。こ
れによつて圧縮空気の供給方向上流側の圧力は上
昇し、このような高い圧力が圧力検出手段によつ
て検出される。

前記圧力検出手段からの出力に基づいて、圧力
が低い場合には、ボビンの交換動作に移る。前記
下糸残量検出手段が内かまの軸線と同軸を成した
状態から角変位駆動され、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把持手段の嵌合筒がボビンの巻筒内に挿
入した状態で拡開され、これによつてボビンが嵌
合筒によつて把持される。この状態で揺動部材が
内かまから離反する方向に変位駆動されると、前
記ボビンはボビンケースとともに内かま内から取
出されるとともに、第２把持手段によつて、前記
第１把持手段と同様に収納手段から下糸が巻回さ
れたボビンを収納したボビンケースが取出され
る。こうしてボビンおよびボビンケースを把持し
た状態で揺動部材が角変位駆動され、第２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、前記揺動部材が内かまに近接す
る方向に変位駆動されると、ボビンはボビンケー
スとともに内かまに装着される。こうして、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、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１
５１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
手段としての空気圧モータ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と受光素子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、空気圧
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、空気圧モータ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および
回転軸１０は150°回転駆動される。前記空気圧モ
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４８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と平行であり、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。最も下方の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の断面図であり、第７
図は把持手段７，８の斜視図である。第１把持手
段７は、基本的にはボビン７４の軸孔８５内に嵌
り込み軸孔８５の内周面に係合する係合部材１２
４と、係合部材１２４を半径方向外方に拡大する
手段としての単動シリンダ１２０とを含む。単動
シリンダ１２０は、軸線方向に往復動自在な駆動
部材であるロツド１２１と、このロツド１２１を
外囲するケーシング１２２とを含む。ケーシング
１２２は、ロツド１２１を外囲する直円筒状の外
筒体１２３と、この外筒体１２３の先端部（第６
図の左方端部）を構成する前記係合部材１２４と
を含む。この係合部材１２４は大径部１２４ａと
小径部１２４ｂとを有する。ロツド１２１にはピ
ストン１２５が連結されており、このピストン１
２５は外筒体１２３の内壁１２６に沿つて摺動す
る。このピストン１２５にはシール部材１２７が
装着されており、このシール部材１２７によつて
外筒体１２３の部屋１２０ａともう１つの部屋１
２０ｂとが気密に遮断される。部屋１２０ａの一
方の側面１２９とピストン１２５との間にはコイ
ルばね１２８が介在される。このコイルばね１２
８によつてピストン１２５およびロツド１２１は
内かま３から離反する方向にばね付勢される。

この部屋１２０ａは、係合部材１２４の大径部
１２４ａ内に形成される直円筒面１３０に連接
し、この直円筒面１３０はさらに内かま３に向け
て先細状の傾斜面である円錐面１３１に連接す
る。円錐面１３１はさらに小径部１２４ｂに形成
される直円筒面１３２に連接する。

前記ロツド１２１の先端部（第６図の左方端
部）は、前記円錐面１３１に対応した円錐台状に
形成される。係合部材１２４には前記直円筒面１
３０、円錐面１３１および直円筒面１３２に連通
する切欠き１３３が形成される。また係合部材１
２４の大径部１２４ａには位置決めピン１３４が
形成される。

外かま６７は、外かま本体６８と内かま押え６
９とを含む。この外かま本体６８と内かま押え６
９とによつて規定される軌溝７０に、内かま３の
軌帯７１が回転自在に嵌り込む。内かま３には鉄
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７３，７４間に介在される直円筒状の
巻筒７６とから成る。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図は第
８図の矢符Ａ１側から見た抜止め部材９０の正面
図であり、第１０図はボビンケース６の正面図で
あり、第１１図は第１０図の矢符Ａ２側から見た
平面図であり、第１２図は第１０図の切断面線
−から見た断面図である。内かま３の底部
８６には開放端側に向けて突出する軸部７９が設
けられる。この軸部７９は外かま６７の下軸７２
の軸線と共通な軸線を有している。ボビンケース
６には、第１把持手段７の係合部材１２４の小径
部１２４ｂが挿通可能な挿通孔１１８と、位置決
めピン１３４が嵌り込む位置決め孔１１９とが連
接して形成される。

内かま３の内周面には大略的にＵ字状の抜止め
部材９０がねじ９１によつて固定される。この抜
止め部材９０の一対の突起９２がボビンケース６
の切欠き８１に臨んで形成される係合溝９３に嵌
り込み、この抜止め部材９０の脚部９０ａ，９０
ｂによつて前記係合溝９３に弾発的に係合され
る。これによつてボビンケース６が内かま３に固
定される。

第１３図は、自動交換装置１の空気圧回路図で
ある。空気圧力源５０からの圧縮空気はフイルタ
５１によつて過され、圧力調整器５２によつて
所定圧に圧力調整されてルブリケータ５３を経て
管路５４に与えられる。管路５４からの圧縮空気
は、スプリングオフセツト型２位置電磁切換弁５
５の位置５５ａまたは５５ｂを介してシリンダ１
３の各部屋１３ａ，１３ｂに供給される。

電磁切換弁５５が励磁されていないときには、
電磁切換弁５５は位置５５ａに位置しており、管
路５４からの圧縮空気は電磁切換弁５５の位置５
５ａから複動シリンダ１３の部屋１３ｂに与えら
れ、部屋１３ａは大気に開放される。これによつ
て複動シリンダ１３の出力軸３２は縮退し、これ
によつて回転軸１０、したがつて揺動部材１１が
第１図の矢符Ａ方向に移動される。そのため第１
把持手段７および第２把持手段８が内かまおよび
シユート５から離反される。

処理回路５６によつて電磁切換弁５５が励磁さ
れると、電磁切換弁５５は位置５５ｂに位置し
て、これによつて管路５４からの圧縮空気は電磁
切換弁５５の位置５５ｂを介して複動シリンダ１
３の部屋１３ａに与えられる。複動シリンダ１３
の部屋１３ｂは大気に開放される。これによつて
出力軸３２が伸長されて、回転軸１０および揺動
部材１１は第１図の矢符Ａとは逆方向に移動され
る。したがつて第１把持手段７および第２把持手
段８は内かま３およびシユート５に近接した状態
となる。

また管路５４からの圧縮空気は、スプリングオ
フセツト型２位置電磁切換弁５７の位置５７ａま
たは５７ｂを介して、揺動型空気圧モータ１２に
与えられる。電磁切換弁５７が励磁されていない
ときには空気圧モータ１２の弁は一方の最短位置
で静止している。処理回路５６によつて電磁切換
弁５７が励磁されると、電磁切換弁５７は位置５
７ｂに位置し、管路５４からの圧縮空気は電磁切
換弁５７の位置５７ｂを介して空気圧モータ１２
に与えられる。これによつて空気圧モータ１２の
出力軸２８は時計方向に180度だけ角変位して他
方の最短位置に達し、この状態で静止する。この
空気圧モータ１２の出力軸２８の回転によつて歯
車２７，２３を介して回転軸１０および揺動部材
１１が150度角変位される。

管路５４からの圧縮空気は、スプリングオフセ
ツト型２位置電磁切換弁１３５を介して把持手段
７，８にそれぞれ備えられる単動シリンダ１２０
の部屋１２０ｂに供給される。電磁切換弁１３５
が励磁されていないときには、単動シリンダ１２
０のロツド１２１はばね１２８によつて縮退され
た状態にある（第６図参照）。処理回路５６によ
つて電磁ソレノイド１３５が励磁されると、管路
５４からの圧縮空気は単動シリンダ１２０の部屋
１２０ｂに与えられて、ロツド１２１がばね１２
８のばね力に抗して内かま３側に移動する。これ
によつてロツド１２１の先端部が係合部材１２４
を第６図の上下に押し広げる。これによつてボビ
ン７４の軸孔８５の内壁に係合された状態で押し
広げられ、こうしてボビン７４およびボビンケー
ス６が第１把持手段７によつて把持される。な
お、第２把持手段８もまた同様な動作によつてシ
ユート５に収納されている補充用ボビンケース４
を把持することができる。

第１４図は、下糸残量検出手段１５１の断面図
である。前述したボビンの自動交換装置１に備え
られる下糸残量検出手段１５１は、その内部にノ
ズル孔１５６を有するノズル部材１５７と、圧縮
空気を供給する空気圧力源５０と、この空気圧力
源５０とノズル孔１５６とを連通する可撓管１５
８と、可撓管１５８内の空気圧力を検出する圧力
検出スイツチ１５９とを含む。

ノズル孔１５６は、直円筒面１５６ａと、この
直円筒面１５６ａに連接し内かま３に向かうにつ
れて先細状の円錐面１５６ｂと、この円錐面１５
６ｂの小径端部に連接する直円筒面１５６ｃと、
この直円筒面１５６ｃに連接し内かま３に向かう
につれて拡開する円錐形の吹出口１５６ｄとを有
する。

ノズル部材１５７の前記吹出口１５６ｄ付近の
外周面には、その外周面から半径方向外方に突出
した位置決めピン１１４が設けられ、この位置決
めピン１１４がボビンケース６に形成される位置
決め孔１１９に嵌込んで、ボビンケース６の位置
決めを行うことができる。このようなノズル部材
１５７は揺動部材１１に固着される。また可撓管
１５８は固定部材１６０によつて、ノズル部材１
５７に固着される。

内かま３の軸部７９には、軸線方向に直角な方
向に延びる貫通孔１６５と、軸線方向に延びかつ
一端が前記貫通孔１６５に連通し他端が外部に開
口しているもう１つの貫通孔１６６とが形成され
る。

第１５図はボビンケース６に収納されるボビン
７４の軸直角断面図であり、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の巻筒７６には、周方向に等間隔をあけ
て複数個（本実施例では４個）の検出孔１６７が
形成される。これらの検出孔１６７は、ボビン７
４の軸線方向に複数列（本実施例では２列）形成
される。

ボビンケース７４が内かま３の軸部７９に装着
された状態では、第１４図に示されるように貫通
孔１６５はボビン７４に形成される左方列の検出
孔１６７ａに連通している。したがつてノズル部
材１５７から噴出される圧縮空気は、吹出口１５
６ｄを介して左方列の検出孔１６７ａから半径方
向外方に噴出されるとともに、吹出口１５６ｄと
軸孔８５と軸部１６４とによつて規定される空間
１６９を介して右方列の検出孔１６７ｂから半径
方向外方に噴き出される。

第１７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１８
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
１８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１５
１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、空気
圧モータ１２の出力軸２８が第１８図１で示され
る位置から時計方向に75°回転して、第１８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において空気圧モー
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１８図２で示される位置から
第１８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３
２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において空気圧モータ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１
８図３で示される位置から再び第１８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。

第１９図は前述の第１７図で示したフローチヤ
ートにおけるステツプm5の下糸残量検出動作を
さらに詳しく説明するためのフローチヤートであ
り、第２０図はこの下糸残量検出手段１５１に関
連した空気回路図である。空気圧力源５０からの
圧縮された空気は、スプリングオフセツト型２位
置電磁切換弁１７０を介してノズル孔１５６の吹
出口１５６ｄから噴き出される。電磁切換弁１７
０とノズル孔１５６との間に圧力検出スイツチ１
５９が備えられ、この圧力検出スイツチ１５９は
処理回路５６に接続される。また処理回路５６
は、この圧力検出スイツチ１５９からの信号に応
答して、電磁切換弁１７０の切換えを行う。

ステツプm4（第１７図参照）において揺動部材
１１が内かま３に向けて移動していき、ステツプ
m5aにおいてノズル部材１５７がボビン７４の軸
孔８５に装着される。その後ステツプm5bに移つ
て処理回路５６によつて電磁切換弁１７０が１７
０ａの位置から１７０ｂの位置に切換えられ、こ
れと同時に空気圧力源５０から圧縮された空気が
ノズル部材１５７のノズル孔１５６を介して吹出
口１５６ｄから噴き出される。

この噴き出された圧縮空気は、前述したように
検出孔１６７に導かれて半径方向外方に噴出され
る。ボビン７４に下糸７７が充分に巻回されてい
る状態では、検出孔１６７は塞がれており、その
ためノズル孔１５６および可撓管１５８内の空気
圧は高圧となり、このような状態は圧力検出スイ
ツチ１５９によつて検出される。圧力検出スイツ
チ１５９が高圧を検出すると、処理回路５６によ
つて電磁切換弁１７０は停止位置１７０ａに切換
えられる。そしてステツプm5bから再びステツプ
m2に移つてミシンが再び運転を再開する。

ステツプm5bにおいて、ボビン７４に巻回され
る下糸７７が消費されて少なくなつている状態で
は、検出孔１６７から圧縮空気が半径方向に噴き
出されるため、圧力検出スイツチ１５９によつて
ノズル孔１５６内を流過する圧縮空気の圧力が低
下したことが検出される。このとき、処理回路５
６によつて電磁切換弁１７０は停止位置１７０ａ
に切換えられる。

こうしてステツプm5bにおいて、ボビンに巻回
される下糸７７が完全に消費されたことが検出さ
れると、ステツプm5bからステツプm6に移つて、
消費されたボビン７４と補充用ボビン４との交換
作業に移つていく。

このようにして空気圧力源５０からの圧縮空気
の圧力変化を圧力検出スイツチ１５９によつて検
出するようにしたので、ボビン７４に巻回されて
いる下糸７７の残量を容易にかつ損傷することな
しに検出することが可能となる。

効 果 以上のように本発明によれば、１つの圧縮空気
供給手段からの圧縮空気を用いて下糸残量を検出
しかつ第１および第２把持手段を駆動するように
したので、部品点数を少なくして構成を簡略化す
ることができ、装置の小形化を図ることができ
る。

また検出時において、ボビンの巻筒内に圧縮空
気を供給して、圧力検出スイツチによつてその圧
力変化を検出するので、ボビンに巻回された下糸
に直接検出棒が接触しないため、下糸の損傷を防
止することができる。

【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−から見た断面図、第６図は把持手
段７，８の断面図、第７図は把持手段７，８の斜
視図、第８図は内かま３の断面図、第９図は第８
図の矢符Ａ１側から見た抜止め部材９０の正面
図、第１０図はボビンケース６の正面図、第１１
図は第１０図の矢符Ａ２側から見た平面図、第１
２図は第１０図の切断面線−から見た断
面図、第１３図は自動交換装置１の空気回路図、
第１４図は下糸残量検出手段１５１の断面図、第
１５図はボビンケース６に収納されるボビン７４
の軸直角断面図、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１８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、第１９図
は前述の第１７図で示したフローチヤートにおけ
るステツプm5の下糸残量検出動作をさらに詳し
く説明するためのフローチヤート、第２０図はこ
の下糸残量検出手段１５１に関連した空気回路図
である。 １……ボビンの自動交換装置、３……内かま、
４，６……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……空気圧モータ、
１３……複動シリンダ、５０……空気圧源、７４
……ボビン、７７……下糸、１５１……下糸残量
検出手段、１５６……ノズル孔、１５７……ノズ
ル部材、１５９……圧力検出スイツチ、１６５，
１６６……貫通孔。

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と等しい距離に選ばれてお
   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
   ランジを連結する直円筒状の巻筒とを有し、巻筒
   には、半径方向に貫通する検出孔が形成され、 前記内かまは、開放端側に向けて突出しかつ前
   記ボビンの巻筒よりも短く形成された軸部を有
   し、 前記ボビンケースには、内かまの軸線方向に延
   びかつ内かま内に装着された状態で内かまの底部
   側に開放する切欠きと、この切欠きの両側に凹む
   係合溝と、内かまの軸線と同軸を成す挿通孔とが
   形成され、 内かまの内周面には、前記切欠きに嵌り込みか
   つ係合溝に弾発的に係合する抜止め部材が固定さ
   れ、 前記下糸残量検出手段は、先端部にノズル孔を
   有し、このノズル孔から内かまの開放端側で前記
   巻筒内に圧縮空気を供給するノズル部材を備え、 前記角変位駆動手段、近接／離反変位駆動手段
   およびノズル部材に、圧縮空気を供給する手段を
   設け、 前記ノズル孔よりも圧縮空気の供給方向上流側
   には、圧縮空気の圧力を検出する圧力検出手段が
   設けられ、この圧力検出手段の出力に基づいて、
   回転軸を角変位駆動し、 前記第１および第２把持手段は、 軸線方向に沿つて延びる切欠きが形成され、巻
   筒内に嵌合しかつ半径方向に外径が拡大／縮小さ
   れ、内周面に内かまから離反する方向に拡径した
   傾斜面を有する嵌合筒と、 前記傾斜面に当接し、内かまの軸線方向に前記
   圧縮空気の供給手段からの圧縮空気によつて前
   進／後退変位駆動する駆動部材と、 前記駆動部材を内かまの軸線方向に前進／後退
   駆動するための空気圧シリンダとを備えることを
   特徴とするミシンのボビン交換装置。