DE102016009123A1

DE102016009123A1 - Automatische Spulenwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE102016009123A1
Application number: DE102016009123.1A
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Kinoshita; Sei Kato
Original assignee: Kinoshita Precision Industrial Co Ltd
Current assignee: Kinoshita Precision Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: CN106400337A; CN106400337B; JP2017023597A; JP6148699B2; DE102016009123B4

Abstract

Eine automatische Spulenwechselvorrichtung (1) hat ein Einstellsystem (54), das eine Spannvorrichtung (5) im Voraus in einer zweiten Wechselposition (B) anordnet, wenn eine Trajektorie (G) eines Rasthebels (14) und eine Trajektorie (F) einer Spannklaue (37) in einer gleichen imaginären Ebene sind. Mit dem Einstellsystem ist die Spannklaue fähig, an dem Rasthebel anzugreifen, indem sie angeordnet wird, obwohl der Rasthebel sich zu der Grundlinie neigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Spulenwechselvorrichtung, die fähig ist, eine Spulenkapsel automatisch zu wechseln, wenn ein Unterfaden vollständig von der Spule gelöst ist und einhergehend mit einem Nähen einer Nähmaschine verbraucht ist.
In einer gewerblichen Nähmaschine nimmt eine Spulenkapsel, die an einem Umlaufgreifer befestigt ist, eine Spule auf, um die ein Unterfaden gewickelt ist. Während eines Nähbetriebs einer Nähmaschine werden Kleidungsstücke, Stoffe oder Lederprodukte vernäht, wobei der Unterfaden und der Oberfaden abwechselnd von der Spule freigegeben und von einer Nähnadel zugeführt werden.
Die Spule nimmt den Unterfaden auf, dessen Menge im Vergleich zu der des Oberfadens äußerst klein ist. Jedes Mal, wenn der Unterfaden verbraucht ist, wird es häufig nötig, die Spulenkapsel von dem Umlaufgreifer abzunehmen und die Spule durch eine neue, die voll mit Unterfaden ist, zu ersetzen. Insbesondere in einer Stickmaschine bleibt normalerweise ein begrenzter Raum unter dem Umlaufgreifer. Aus diesem Grund findet es ein Nähbediener häufig schwierig, seine oder ihre Hand nach dem Umlaufgreifer auszustrecken, wodurch es eine verlängerte Zeitspanne braucht, um die Spulenkapsel auszutauschen, was die sich ergebende Näheffizienz verringert. Es wurden Anstrengungen unternommen, automatische Spulenwechselvorrichtungen zu entwickeln, wie durch die japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 8-196766 , 8-280972 (auf die hier nachstehend lediglich als Referenzen Bezug genommen wird) dargestellt wird.
Die Spulenwechselvorrichtungen, die die vorstehenden Referenzen offenbart haben, haben Kurvennuten, um die Spulenkapsel zwischen dem Umlaufgreifer und einem Spulenhalter zu führen. Die Kurvennuten sind jedoch baulich kompliziert, wodurch sie die Spulenkapsel eine verlängerte Strecke laufen lassen. Ein Luftzylinder, der bereitgestellt ist, um eine Spannvorrichtung entlang der Kurvennuten zu bewegen, muss aufgrund der komplizierten Struktur der Kurvennuten schräg angeordnet werden. Dies macht es unvermeidlich, die horizontale und vertikale Strecke zu verlängern, so dass zusätzlicher Raum benötigt wird.
Im Gegensatz dazu gibt es nur einen begrenzten Raum unter dem Nähtisch, insbesondere unter dem Umlaufgreifer, wodurch Raum für Verbesserungen darin besteht, den Spulenwechsler zu einer kompakten und platzsparenden Struktur zu machen.
Außerdem hat eine in 20 gezeigte Spulenkapsel 70 einen Rasthebel 70a. Der Rasthebel 70a ist an der Spulenkapsel 70 schwenkbar befestigt. Eine Spannvorrichtung 71 hat eine Spannklaue 71a und eine Halteplatte 72. Die Spannklaue 71a ist an der Spannvorrichtung 71 schwenkbar befestigt. Die Spannklaue 71a wird gedreht, wenn ein Stift 71b eine Drehmitte ist, und der Rasthebel 70a wird von der Spannklaue 71a und der Halteplatte 72 eingeklemmt. Und die Spulenkapsel 70 wird von dem Umlaufgreifer herausgezogen, indem die Spannvorrichtung 71, wie in 20 gezeigt, in eine Richtung weg von dem Umlaufgreiferstift 73, verlagert wird.
Manchmal wird die automatische Spulenwechselvorrichtung auf einer vorhandenen Nähmaschine hinzugefügt. Daher kann der Fall, dass der Rasthebel 70a, wie in 19 gezeigt, sich zu einer Grundlinie L neigt, an mancher Art von Nähmaschine auftreten, weil die Spulenkapselposition in dem Umlaufgreifer für jede Nähmaschine einzigartig ist. In diesem Fall sind dort ein eine Trajektorie des Rasthebels 70a und eine Trajektorie der Spannklaue 71a nicht in einer gleichen imaginären Ebene. Daher können die Spannklaue 71a und die Halteplatte 72 den Rasthebel 70a nicht einklemmen. Als ein Ergebnis kann die Spannvorrichtung 71 die Spulenkapsel 70 nicht halten.
Daher wurde die vorliegende Erfindung mit Blick auf die vorstehenden Nachteile gemacht; es ist eine Hautaufgabe der Erfindung, eine automatische Spulenwechselvorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, eine Überführungsstrecke, die eine Spulenkapsel zurücklegt, zu minimieren, wobei Benutzer auf diese Weise in die Lage versetzt werden, die Spulenkapsel mit einer vereinfachten Struktur schnell zu wechseln, was den Spulenwechsler folglich zu einer kompakten und platzsparenden Struktur macht, und außerdem zu ermöglichen, dass eine Trajektorie des Rasthebels und eine Trajektorie der Spannklaue in einer gleichen imaginären Ebene sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine automatische Spulenwechselvorrichtung für Nähmaschinen bereitgestellt. Die automatische Spulenwechselvorrichtung weist wie folgt eine Kassette, einen Kassettenantrieb, eine Spannvorrichtung, einen Spannvorrichtungsantrieb, einen Rasthebel, eine Spannklaue und ein Einstellsystem auf.
Eine Kassette hat Spulenkapseln. Und jede der Spulenkapseln hat eine zylindrische Form mit geschlossenem Ende.
Ein Kassettenantrieb treibt eine ausgewählte Spulenkapsel in eine erste Wechselposition an.
Eine Spannvorrichtung greift die Spulenkapsel lösbar. Ein Spannvorrichtungsantrieb treibt die Spannvorrichtung zu einer zweiten Wechselposition nahe einem Umlaufgreifer, der unter einem Nähtisch eingerichtet ist, an. Und der Spannvorrichtungsantrieb treibt die Spannvorrichtung auch zu der ersten Wechselposition an.
Ein Rasthebel ist auf dem geschlossenen Ende der Spulenkapsel schwenkbar befestigt.
Eine Spannklaue ist an der Spannvorrichtung schwenkbar befestigt. Und die Spannklaue wird gedreht, hakt in den Rasthebel ein und zieht ihn nach oben und hält die Spulenkapsel.
Ein Einstellsystem ordnet die Spannvorrichtung im Voraus in der zweiten Wechselposition an, während eine Trajektorie des Rasthebels und eine Trajektorie der Spannklaue in einer gleichen imaginären Ebene vorhanden sind.
Mit dem Spannvorrichtungsantrieb ist es möglich, dass die Bewegungsstrecke der Spulenkapsel für den Wechsel minimal ist, weil der Spannvorrichtungsantrieb die Spannvorrichtung in die zweite Wechselposition und in die erste Wechselposition antreibt. Daher kann eine alte Spulenkapsel reibungslos und schnell durch eine Neue ausgewechselt werden. Und die Spulenwechselvorrichtung wird zu einer kompakten und platzsparenden Struktur gemacht, weil die Spulenkapsel, die Kassette, der Kassettenantrieb, der Rasthebel und die Spannklaue um den Umlaufgreifer herum eingerichtet sind.
Außerdem ordnet das das Einstellsystem die Spannvorrichtung an, während die Trajektorie des Rasthebels und die Trajektorie der Spannklaue in einer gleichen imaginären Ebene sind. Daher ist die Spannklaue fähig, an dem Umlaufgreifer anzugreifen, obwohl der Rasthebel sich zu der Grundlinie neigt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Spannvorrichtung ein Haltegehäuse und eine Spannvorrichtungsbasis auf. Das Haltegehäuse hält den Rasthebel lösbar mit der Spannklaue. Das Haltegehäuse und die Spannklaue sind an der Spannvorrichtungsbasis schwenkbar befestigt. Und das Haltegehäuse und die Spannklaue sind durch eine Schraube an der Spannvorrichtungsbasis fixiert.
Mit einfachen Teilen, wie etwa dem Haltegehäuse, der Spannvorrichtungsbasis und der Schraube kann das Einstellsystem aufgebaut werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Spannvorrichtung ein Haltegehäuse und eine Spannvorrichtungsbasis auf. Das Haltegehäuse hält den Rasthebel lösbar mit der Spannklaue. Das Haltegehäuse und die Spannklaue sind an der Spannvorrichtung schwenkbar befestigt. Und das Haltegehäuse und die Spannklaue sind durch ein Schneckenantriebssystem an der Spannvorrichtungsbasis fixiert.
Mit einfachen Teilen, wie etwa dem Haltegehäuse, der Spannvorrichtungsbasis und dem Schneckenantriebssystem, kann das Einstellsystem aufgebaut werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Spannvorrichtung einen Winkelmaßstab, der einen Drehwinkel des Haltegehäuses und der Spannklaue zu der Spannvorrichtungsbasis zeigt.
Mit dem Winkelmaßstab kann die Einstellung der Spannklaue zu dem Rasthebel schnell durchgeführt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Spannvorrichtungsantrieb eine Kurvenscheibe, eine Bewegungswelle und eine Antriebseinheit. Die Kurvenscheibe hat eine Kurvennut. Die Kurvennut weist eine erste Kurvennut, eine zweite Kurvennut und eine dritte Kurvennut auf. Die erste Kurvennut führt die Spannvorrichtung zu der zweiten Wechselposition. Die zweite Kurvennut führt die Spannvorrichtung zu der ersten Wechselposition. Die dritte Kurvennut verbindet das innere Ende der ersten Kurvennut und das innere Ende der zweiten Kurvennut. Eine Bewegungswelle schwenkt um eine feste Welle. Die Bewegungswelle verschiebt die Spannvorrichtung entlang der Kurvennut. Eine Antriebseinheit treibt die Bewegungswelle hin und her gehend entlang der Kurvennut an.
Mit der Antriebseinheit kann die Spannvorrichtung durch nur eine Antriebseinheit in die erste Wechselposition und die zweite Wechselposition überführt werden. Daher kann eine Größe der automatischen Spulenwechselvorrichtung gering sein, und die automatische Spulenwechselvorrichtung kann auf einem engen Raum nahe dem Umlaufgreifer eingerichtet werden. Außerdem ist die automatische Spulenwechselvorrichtung mit der einen Antriebseinheit kostengünstig.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Kassette eine Ringform. Und die Spulenkapsel ist mit einem gleich großen Winkelabstand in der Umfangsrichtung an der Kassette befestigt. Der Kassettenantrieb hat eine Drehbasis, einen Indexluftzylinder und eine Indexklaue. Die Drehbasis hält die Kassette. Und die Drehbasis hat Indexstifte, von denen jeder in einem gleich großen Winkelabstand in der Umfangsrichtung angeordnet ist. Der Indexluftzylinder hat eine Indexwelle, die sich vor und zurück bewegt. Die Indexklaue hat einen Drehteil und einen Rastteil. Der Drehteil dreht die Drehbasis und die Kassette durch Drücken eines ausgewählten Indexstifts, wobei sich die Indexwelle vorwärts bewegt. Der Rastteil sperrt einen Indexstift der Indexstifte, wobei die Indexwelle sich rückwärts bewegt.
Mit der Indexklaue werden die Drehbasis und die Kassette von jeder Indexwelle, die sich vorwärts und rückwärts bewegt, in einen Winkel gedreht. Daher kann der Drehwinkel der Drehbasis und der Kassette durch Zählen der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen gesteuert werden.
1 ist eine schematische Ansicht einer Nähmaschine, in der eine automatische Spulenwechselvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt ist;
2 ist eine rechte Seitenansicht der automatischen Spulenwechselvorrichtung;
3 ist eine linke Seitenansicht der automatischen Spulenwechselvorrichtung;
4 ist eine Längsquerschnittansicht der automatischen Spulenwechselvorrichtung;
5 ist eine Seitenansicht eines Haltegehäuses und einer Spannvorrichtungsbasis;
6 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines erforderlichen Teils;
7 ist eine Vorderansicht des Haltegehäuses und der Spannvorrichtungsbasis;
8 ist eine vordere Explosionsansicht des Haltegehäuses und der Spannvorrichtungsbasis;
9 ist eine Teilquerschnitt-Vorderansicht des Haltegehäuses und der Spannvorrichtungsbasis;
10 ist eine untere Explosionsansicht des Haltegehäuses und der Spannvorrichtungsbasis;
11 ist eine untere Teilquerschnittansicht des Haltegehäuses und der Spannvorrichtungsbasis;
12 und 13 sind Erklärungsansichten dafür, wie die Spulenkapsel, das Haltegehäuse, die Spannvorrichtungsbasis und ein Spannvorrichtungs-Luftzylinder arbeiten;
14, 15 und 16 sind Erklärungsansichten verschiedener Rasthebelneigungswinkel zu einer Grundlinie.
17 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines erforderlichen Teils des Haltegehäuses und der Spannvorrichtungsbasis gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
18 und 19 sind Draufsichten einer Spulenkapsel gemäß der bisherigen Technik.
20 ist eine Erklärungsansicht dafür, wie eine Spannvorrichtung eine Spulenkapsel hält.
In der folgenden Beschreibung der abgebildeten Ausführungsformen werden die gleichen Bezugszahlen für Merkmale der gleichen Art verwendet.
1 bis 16 zeigen eine automatische Spulenwechselvorrichtung und ihre zugehörigen Strukturen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Eine automatische Spulenwechselvorrichtung 1 für eine Nähmaschine hat eine ringförmige Kassette 3. Die Kassette 3 hat mehrere Spulenkapseln 2 (zum Beispiel ist die Anzahl von Spulenkapseln 8), von denen jede mit einem gleich großen Winkelabstand in der Umfangsrichtung unter Verwendung eines Kassettenstifts 12a, der auf der Außenumfangsoberfläche der Kassette 3 eingerichtet ist und sich in die Radialrichtung erstreckt, an der Außenumfangsoberfläche der Kassette 3 befestigt ist. Ein Kassettenantrieb 4 treibt eine ausgewählte Spulenkapsel durch Drehen der Kassette 3 in eine erste Wechselposition A an. Ein Spannvorrichtungsantrieb 7 treibt eine Spannvorrichtung 5 zu einer zweiten Wechselposition B in der Nähe eines Umlaufgreifers 6, der unter einem Nähtisch eingerichtet ist, an.
Die Kassette 3 hat Spulenkapseln, von denen jede eine zylindrische Form mit geschlossenem Ende hat. Die Kassette 3 ist an einer Drehbasis 16 fixiert. Die Kassette 3 hat ein Positionierungsloch 3a. Die Drehbasis 16 hat einen Positionierungsstift 16a. Die Kassette 3 ist durch einen Sperrgriff 17 koaxial an der Drehbasis 16 befestigt, wobei die Position durch Einsetzen des Positionierungsstifts 16a durch das Positionierungsloch 3a bestimmt wird. Die Drehbasis 16 wird von einer Halteplatte 21 schwenkbar gehalten. Der Kassettenantrieb 4 treibt die Kassette 3 in numerischer Reihenfolge von Nr. 1 bis Nr. 8 entsprechend jeder der Spulenkapseln 2 an.
Die Kassette 3 hat eine Struktur, wie in 2 und 4 gezeigt. Die Kassette 3 ist unter dem Nähtisch eingerichtet. Der Kassettenantrieb 4 hat eine Indexklaue 22. Ein Indexluftzylinder 23 treibt eine Indexklaue 22 über eine Indexwelle 31 vorwärts und rückwärts an.
Die Drehbasis 16 hat eine Indexachse 24. Die Indexachse 24 durchdringt die Halteplatte 21 und dreht sich frei zu der Halteplatte 21. Eine Kassettenplatte 25 und eine Indexplatte 26 werden integral mit der Indexachse 24 gedreht. Die Kassettenplatte 25 ist auf einer Seitenebene der Halteplatte 21 eingerichtet und die Indexplatte 26 ist auf der anderen Seitenebene der Halteplatte 21 eingerichtet.
Die Indexplatte 26 hat einen säulenförmigen Indexstift 27. Zum Beispiel ist die Anzahl der Indexstifte 8. Jeder der Indexstifte 27 ist in einem gleichen Winkelabstand in der Umfangsrichtung der anderen Seitenebene der Indexplatte 26 angeordnet. Und jeder Indexstift 27 entspricht jeder der Spulenkapseln 2.
Die Indexklaue 22 ist, wie in 3 gezeigt, L-förmig. Die Indexklaue 22 hat einen Drehteil 22a. Der Drehteil 22a dreht die Drehbasis 16 und die Kassette 3 durch Drücken eines ausgewählten Indexstifts 27 um 45 Grad, wobei sich die Indexwelle 31 der Indexluftzylinder 23 vorwärts bewegen.
Die Indexklaue 22 hat einen Rastteil 22b, der den Indexstift 27 sperrt. Der Rastteil 22b sperrt den Indexstift 27, der am zweitnächsten zu dem gedrückten Indexstift ist, durch den Drehteil 22a, wobei sich die Indexwelle 31 rückwärts bewegt. Beim Sperren der Indexstifte 27 werden die Drehbasis 16 und die Kassette 3 ebenfalls gesperrt.
Der Indexluftzylinder 23 ist auf der anderen Seite der Halteplatte 21 eingerichtet. Die Indexwelle 31 bewegt sich durch eine Luftladung vorwärts. Und die Indexwelle 31 bewegt sich durch eine Luftentladung rückwärts.
Nachdem die Spulenkapsel 2 von dem Umlaufgreifer 6 entfernt wurde und in der Kassette 3 eingerichtet ist, wird ein Luftladen- und Entladen in den Indexluftzylinder 23 gewechselt. Und die von einer Tafel 32 ausgewählte Spulenkapsel 2 wird in der ersten Wechselposition A eingerichtet.
Der Kassettenantrieb 4 hat einen Bremsteil, der eine Bremse auf die Drehbasis 16 anwendet. Der Bremsteil weist ein Band 33, das die Außenumfangsoberfläche der Indexplatte 26 gleitend berührt, und eine Feder 34, die dem Band 33 eine Spannung verleiht, auf.
Die Spannvorrichtung 5, wie in 5 bis 7 gezeigt, hat ein Haltegehäuse 51 und eine Spannvorrichtungsbasis 36. Das Haltegehäuse 51 hält die Spulenkapsel 2 lösbar. Das Haltegehäuse 51 ist an der Spannvorrichtungsbasis 36 schwenkbar befestigt. Das Haltegehäuse 51 ist durch eine Schraube 57 an der Spannvorrichtungsbasis 36 fixiert. Das Haltegehäuse 51 hat parallele Platten 51a und 51b. Mit dem auf die Spannvorrichtungsbasis 36 drehbar einstellbaren Haltegehäuse 51 bauen das Haltegehäuse 51 und die Spannvorrichtungsbasis 36 ein Einstellsystem 54 auf.
Wie in 8 bis 11 gezeigt, hat das Haltegehäuse 51 eine Verbindungswelle 55 an einem Endteil. Die Spannvorrichtungsbasis 36 hat ein Durchgangsloch 36a. Die Verbindungswelle 55 ist in das Durchgangsloch 36a eingesetzt. Eine Herausfallschutzschraube 56 ist in ein Ende der Verbindungswelle 55 eingesetzt. Mit der Herausfallschutzschraube 56 ist die Verbindungswelle 55, wie in 5 durch den Pfeil E gezeigt, an der Spannvorrichtungsbasis 36 schwenkbar befestigt.
Wie in 5 und 6 gezeigt, hat die Spannvorrichtungsbasis 36 eine Basisnut 36b, die mit dem Durchgangsloch 36a verbunden ist. Eine Fixierschraube 57 überspannt die Basisnut 36b. Mit der Befestigung der Fixierschraube 57 wird die Verbindungwelle 55, die zwischen der Spannvorrichtungsbasis 36 und dem Haltegehäuse 51 eingeschoben ist, an der Spannvorrichtungsbasis 36 fixiert. Nun sind die Spannvorrichtungsbasis 36, die Verbindungswelle 55, das Durchgangsloch 36a und die Herausfallschutzschraube 56, wie in 8 durch die Linie S gezeigt, koaxial.
Die Spannvorrichtungsbasis 36 hat einen Winkelmaßstab 58 und einen Indikator 58a. Der Winkelmaßstab 58 ist um die Herausfallschutzschraube 56 herum eingerichtet, und der Indikator 58a ist an dem Kopf der Herausfallschutzschraube 56 eingerichtet. Mit dem Winkelmaßstab 58 und dem Indikator 58a wird die Spannvorrichtung 5, wie in 14 bis 16 gezeigt, in einem genauen Winkel, der einer Neigung des Rasthebels 14 zu der Grundlinie L entspricht, an der Spannvorrichtungsbasis 36 eingerichtet. Daher sind bei dem Einstellsystem 54 eine Trajektorie F der Spannklaue und eine Trajektorie G des Rasthebels, wie in 12 und 13 gezeigt, in der Lage, in der gleichen imaginären Ebene zu sein.
Das Haltegehäuse 51 hat eine Halteplatte 38. Ein Rasthebel 14 ist an dem geschlossenen Ende der Spulenkapsel 14 schwenkbar befestigt. Eine Spannklaue 37 ist an dem Haltegehäuse 51 um einen Stift 37a schwenkbar befestigt. Die Spannklaue 37 wird gedreht, hakt ein und zieht den Rasthebel 14 hoch. Die Halteplatte 38 hält den Rasthebel 14 mit der Spannklaue 37. Die Halteplatte 38 und die Spannklaue 37 greifen die Spulenkapsel 2 und ziehen die Spulenkapsel 2 von einem Spulenstift 11 heraus.
Die Spannklaue 37 wird in einer Aufwärtsrichtung des Rasthebels 14 gedreht, wobei sich eine Klauenwelle 39a eines Klauenluftzylinders 39 vorwärts bewegt. Und die Spannklaue 37 wird durch eine (nicht gezeigte) Rückstellfeder zurück gebracht, wobei eine Klauenwelle 39a sich rückwärts bewegt. Daher wird die Spannklaue 37 durch Luftladen und Entladen in den Klauenluftzylinder 39 gesteuert.
Die Spannklaue 37 wird in die zweite Wechselposition gedreht, in der die Spulenkapsel 2 von dem Umlaufgreifer 6 entfernt wird, und in die erste Wechselposition, in der die Spulenkapsel 2 an der Kassette 3 befestigt wird, zurück gebracht. Die Spannklaue 37 wird von einer (nicht gezeigten) Steuerung gesteuert.
Der Spannvorrichtungsantrieb 7 hat eine Kurvenscheibe 21 und einen Bewegungsteil 35. Ein Antriebseinheitsluftzylinder 42 als eine Antriebseinheit ist auf einer Seite der Kurvenscheibe 21 eingerichtet.
Die Kurvenscheibe 21 hat eine Kurvennut 41. Die Kurvennut 41 weist eine erste Kurvennut 41a, eine zweite Kurvennut 41b und eine dritte Kurvennut 41c auf. Die erste Kurvennut 41a führt die Spannvorrichtung 5 zu der zweiten Wechselposition. Die zweite Kurvennut 41b führt die Spannvorrichtung 5 zu der ersten Wechselposition. Und die dritte Kurvennut 41c verbindet das innere Ende der ersten Kurvennut 41a und das innere Ende der zweiten Kurvennut 41b. Nun sind die erste Kurvennut 41a und die zweiten Kurvennut 41b lineare Nuten, und die zweite Kurvennut neigt sich zu der ersten Kurvennut 41a. Eine feste Welle 43 ist auf der anderen Seite der Kurvenscheibe 21 an der Schnittposition der Verlängerungslinie der ersten Kurvennut und der Verlängerungslinie der zweiten Kurvennut eingerichtet.
Der Bewegungsteil 35 weist einen Schlitzteil 44 und eine Bewegungswelle 45 auf. Der Schlitzteil hat einen linearen Schlitz 44 und ist an der festen Welle 43 schwenkbar befestigt. Die Bewegungswelle 45 ist an der Spannvorrichtungsbasis 36 befestigt. Die Bewegungswelle 45 bewegt sich entlang des linearen Schlitzes des Schlitzteils 44 hin und her. Daher bewegt sich die Spannvorrichtungsbasis 36 ebenfalls entlang des linearen Schlitzes hin und her. Und die Bewegungswelle 45 bewegt sich entlang der Kurvennut 41, wobei sie in die Kurvennut 41 eingesetzt ist.
Der Antriebseinheitsluftzylinder 42 wird, wie in 3 gezeigt, von einer Drehbasis 46 schwenkbar gehalten. Der Antriebseinheitsluftzylinder 42 hat eine Antriebseinheitswelle 47, die sich durch Luftladen und Entladen vorwärts und rückwärts bewegt. Die Antriebseinheitswelle 47 treibt die Bewegungswelle 45 durch eine Vorwärtsbewegung entlang der Kurvennut 41 in die zweite Wechselposition B an. Und die Antriebseinheitswelle 47 treibt die Bewegungswelle 45 durch eine Rückwärtsbewegung entlang der Kurvennut 41 in die erste Wechselposition A an.
Zuerst wird die Antriebseinheitsluftzylindereinheit 42 geladen, um die Spulenkapsel 2 in dem Umlaufgreifer 6 zu greifen. Als nächstes wird der Antriebseinheitsluftzylindereinheit 42 entladen, um die von der Spannvorrichtung 5 gehaltene Spulenkapsel 2 in einen leeren Raum der Kassette 3 zu überführen. Und als nächstes richtet die Spannvorrichtung 5 die Spulenkapsel 2 in dem leeren Raum der Kassette 3 ein.
Und als nächstes wird der Antriebseinheitsluftzylinder 42 wieder geladen, um die Spannvorrichtung 5 vorübergehend von der Kassette 3 zu trennen. Nachdem die Spulenkapsel 2 durch den Kassettenantrieb 4 in der ersten Wechselposition eingerichtet ist, wird der Antriebseinheitsluftzylinder 42 wieder entladen, um die Spulenkapsel 2 in der ersten Wechselposition zu greifen.
Als nächstes wird der Antriebseinheitsluftzylinder 42 wieder geladen, um die Spulenkapsel 2 an den Umlaufgreifer 6 zu überführen. Und nachdem die Spulenkapsel 2 in dem Umlaufgreifer 6 eingerichtet ist, wird der Antriebseinheitsluftzylinder 42 entladen, um die Spannvorrichtung 5 von dem Umlaufgreifer 6 zu trennen. Nun wird der Wechsel eines Luftladens und Entladen an dem Antriebseinheitsluftzylinder 42 durch eine (nicht gezeigte) Steuerung gesteuert.
Als ein Vorbereitungszustand wird die Spulenkapsel 2, die in der Position 1 der Kassette 3 eingerichtet ist, mit der Hand genommen und die Spulenkapsel 2 manuell in dem Umlaufgreifer 6 eingerichtet. Und die Kassette 3 mit der Leerposition 1 wird durch den Sperrgriff 17 an der Drehbasis 16 eingerichtet.
In einer Anfangsposition der automatischen Spulenwechselvorrichtung 1 wird die Position 1 der Kassette 3 auf die erste Wechselposition festgelegt, indem der Positionierungsstift 16a durch das Positionierungsloch 3a eingesetzt wird.
Nun, da der Umlaufgreifer 6 leer ist und die Kassette 3 befestigt ist, können volle Spulenkapseln in dem Vorbereitungszustand sein.
Es gibt den Fall, in dem die automatische Spulenwechselvorrichtung 1 auf einer vorhanden Nähmaschine hinzugefügt wird. Daher kann an manchen Arten von Nähmaschinen, wie in 14 bis 16 gezeigt, der Fall, in dem der Rasthebel 14 sich zu einer Grundlinie L neigt, auftreten, weil die Position der Spulenkapsel 2 in dem Umlaufgreifer 6 für jede Nähmaschine einzigartig ist. Nun kann man den Neigungswinkel im Voraus kennen.
Mit dem Locker der Fixierschraube 57 ist das Haltegehäuse 51 fähig, vorübergehend an der Spannvorrichtungsbasis 36 drehbar eingestellt zu werden. Mit dem Winkelmaßstab 58 und dem Indikator 58a wird die Spannklaue 37 entsprechend einer Neigung des Rasthebels 14 zu einer Grundlinie L in einem genauen Winkel eingerichtet. Daher kann das Einstellsystem 54 die Spannvorrichtung 5 im Voraus anordnen, da die Trajektorie G des Rasthebels und die Trajektorie F der Spannklaue in der gleichen imaginären Ebene sind.
Zuerst wird die automatische Spulenwechselvorrichtung 1 eingeschaltet. Ein Spulenwechsel wird ausgeführt, wobei die Näharbeit vorübergehend ausgesetzt wird. Und ein Arbeiter wählt die Nummer der Tafel 32, die der benötigen Spulenkapsel 2 entspricht.
Das tatsächliche Spulenwechselverfahren der automatischen Spulenwechselvorrichtung 1 ist wie folgt.

(a) Wenn sich die Antriebseinheitswelle 47 des Antriebseinheitsluftzylinders 42 vorwärts bewegt, wird die Spannvorrichtung 5 in die zweite Wechselposition angetrieben.
(b) Wenn sich die Klauenwelle 39a des Klauenluftzylinders 39 vorwärts bewegt, hakt die Spannklaue 37 an dem Rasthebel 14 ein und zieht ihn nach oben. Die Spannvorrichtung 5 greift die Spulenkapsel 2.
(c) Wenn sich die Antriebseinheitswelle 47 des Antriebseinheitsluftzylinders 42 rückwärts bewegt, wird die Spannvorrichtung 5 in die erste Wechselposition angetrieben. Und die von der Spannvorrichtung 5 gehaltene Spulenkapsel 2 wird an dem Kassettenstift 12a des leeren Raums der Kassette 3 eingerichtet.
(d) Wenn die Klauenwelle 39a des Klauenluftzylinders 39 sich rückwärts bewegt, kehrt die Spannklaue 37 durch die Rückstellfeder in die Anfangsposition zurück und löst den Rasthebel 14. Und die Spulenkapsel 2 wird an dem Kassettenstift 12a der Kassette 3 fixiert.
(e) Um die Spannvorrichtung 5 vorübergehend von der ersten Wechselposition zu trennen, bewegt sich die Antriebseinheitswelle 47 des Antriebseinheitsluftzylinders 42 vorwärts.
(f) Wenn sich die Indexwelle 31 des Indexluftzylinders 23 vorwärts und rückwärts bewegt, wird die Drehbasis 16 gedreht. Und die Spulenkapsel 2 wird in der ersten Wechselposition eingerichtet. Und die Spulenkapsel 2 entspricht der ausgewählten Zahl auf der Tafel 32.
(g) Wenn die Antriebseinheitswelle 47 des Antriebseinheitsluftzylinders 42 sich rückwärts bewegt, wird die Spannvorrichtung 5 in die erste Wechselposition angetrieben.
(h) Wenn die Klauenwelle 39a des Klauenluftzylinders 39 sich vorwärts bewegt, hakt die Spannklaue 37 an dem Rasthebel 14 ein und zieht ihn nach oben. Und die Spannvorrichtung 5 greift die Spulenkapsel 2.
(i) Wenn die Antriebseinheitswelle 47 des Antriebseinheitsluftzylinders 42 sich vorwärts bewegt, wird die Spannvorrichtung 5 in die zweite Wechselposition angetrieben. Und die Spulenkapsel 2 wird von der Spannvorrichtung 5 gehalten, um den Spulenstift 11 des Umlaufgreifers 6 einzurichten.
(j) Wenn die Klauenwelle 39a des Klauenluftzylinders 39 sich rückwärts bewegt, kehrt die Spannklaue 37 durch die Rückstellfeder in die Anfangsposition zurück und löst den Rasthebel 14. Und die Spulenkapsel 2 wird an dem Spulenstift 11 des Umlaufgreifers 6 fixiert.
(k) Um die Spannvorrichtung 5 von der zweiten Wechselposition zu trennen, bewegt sich die Antriebseinheitswelle 47 des Antriebseinheitsluftzylinders 42 rückwärts. Und eine Abfolge des Spulenwechselverfahrens ist beendet.

Bei dem Spannvorrichtungsantrieb 5 kann die Bewegungsstrecke der Spulenkapsel 2 für den Wechsel minimal sein, da er die Spannvorrichtung 5 in die zweite Wechselposition und in die erste Wechselposition antreibt. Daher wird die alte Spulenkapsel 2 reibungslos und schnell durch eine Neue ausgetauscht. Und die automatische Spulenwechselvorrichtung 1 wird zu einer kompakten und platzsparenden Struktur gemacht, da die Spulenkapsel 2, die Kassette 3, der Kassettenantrieb 4, der Rasthebel 14 und die Spannklaue 37 um den Umlaufgreifer 6 herum eingerichtet werden.
Außerdem ordnet das Einstellsystem 54 die Spannvorrichtung 5 an, wenn die Trajektorie G des Rasthebels und die Trajektorie F der Spannklaue in der gleichen imaginären Ebene sind. Daher ist die Spannklaue 37 fähig, an dem Rasthebel 14 anzugreifen, indem sie angeordnet wird, obwohl der Rasthebel 14 sich zu der Grundlinie L neigt.
Die Spannvorrichtung 5 weist das Haltegehäuse 51 und die Spannvorrichtungsbasis 36 auf. Das Haltegehäuse 51 hält den Rasthebel 14 lösbar mit der Spannklaue 37. Das Haltegehäuse 51 und die Spannklaue 37 sind an der Spannvorrichtungsbasis 36 schwenkbar befestigt. Und das Haltegehäuse 51 und die Spannklaue 37 sind durch die Fixierschraube 57 an der Spannvorrichtungsbasis 36 fixiert.
Mit einfachen Teilen, wie etwa dem Haltegehäuse 51, der Spannvorrichtungsbasis 36 und der Fixierschraube 57 ist es möglich, das Einstellsystem 54 aufzubauen.
Die Spannvorrichtung 5 hat einen Winkelmaßstab 58, der einen Drehwinkel des Haltegehäuses 51 und der Spannklaue 37 zu der Spannvorrichtungsbasis 36 zeigt.
Mit dem Winkelmaßstab 58 kann die Einstellung der Spannklaue 37 an dem Rasthebel 14 schnell durchgeführt werden.
Mit dem Antriebseinheitsluftzylinder 42 kann die Spannvorrichtung 5 mit nur einer Antriebseinheit in die erste Wechselposition und die zweite Wechselposition angetrieben werden. Daher kann eine Größe der automatischen Spulenwechselvorrichtung 1 verringert werden, und die automatische Spulenwechselvorrichtung 1 kann in einem engen Raum nahe dem Umlaufgreifer 6 eingerichtet werden. Außerdem ist die automatische Spulenwechselvorrichtung 1 mit der einen Antriebseinheit kostengünstig.
Mit der Indexklaue 22 werden die Drehbasis 16 und die Kassette 3 durch jede Indexwelle 23, die sich vorwärts und rückwärts bewegt, gedreht. Daher kann der Drehwinkel der Drehbasis 16 und der Kassette 3 gesteuert werden, indem die Zahl der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen gezählt wird.
17 zeigt die zweite Ausführungsform der Erfindung, in der das Haltegehäuse 51 und die Spannklaue 37 durch ein Schneckenantriebssystem an der Spannvorrichtungsbasis 36 fixiert sind.
Das Schneckenantriebssystem hat ein Schneckenrad 60 und ein Schneckengetriebe 61. Das Schneckenrad 60 ist an einem Ende der Herausfallschutzschraube 56 eingerichtet. Und das Schneckengetriebe 61 ist an der Spannvorrichtungsbasis 36 eingerichtet. Mit der Drehung des Schneckengetriebes 61 durch einen Griff 61a werden das Haltegehäuse 51 und die Spannklaue 37 zu der Spannvorrichtungsbasis 36 gedreht. Daher ordnet das Einstellsystem 54 die Spannvorrichtung 5 wie in der ersten Ausführungsform der Erfindung an, wenn die Trajektorie G des Rasthebels und die Trajektorie F der Spannklaue in der gleichen imaginären Ebene sind. Nun wird die Fixierschraube 57 nicht benötigt, da ein Schneckenantriebssystem einen Selbstsperrsystem hat.
Obwohl die Kassette 3 in den Ausführungsformen der Erfindung die Ringform hat, kann die Kassette 3 eine Kassette mit linear angeordneter Spule sein. In diesem Fall kann der Kassettenantrieb 4 entlang der Kassette 3 gleiten.
Der Gleitteil 44 kann an der festen Welle 55 verschiebbar und schwenkbar befestigt sein.
Anstatt des Luftzylinders können ein Servomotor oder eine Nähmaschinen-Antriebskraftübertragung als ein Aktuator verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 8-196766 [0003]
JP 8-280972 [0003]

Claims

Automatische Spulenwechselvorrichtung (1) für eine Nähmaschine, die aufweist: eine Kassette (3) mit Spulenkapseln (2), von denen jede eine zylindrische Form mit geschlossenem Ende hat; einen Kassettenantrieb (4), der eine ausgewählte Spulenkapsel in eine erste Wechselposition (A) antreibt; eine Spannvorrichtung (5), die eine Spulenkapsel lösbar greift; einen Spannvorrichtungsantrieb (7), der die Spannvorrichtung zu einer zweiten Wechselposition (B) nahe einem Umlaufgreifer (6), der unter einem Nähtisch eingerichtet ist, antreibt und die Spannvorrichtung auch zu der ersten Wechselposition antreibt; einen Rasthebel (14), der an dem geschlossenen Ende der Spulenkapsel schwenkbar befestigt ist; eine Spannklaue (37), die an der Spannvorrichtung schwenkbar befestigt ist und die gedreht wird, in den Rasthebel einhakt und ihn nach oben zieht und die Spulenkapsel hält; und ein Einstellsystem (54), das die Spannvorrichtung im Voraus in der zweiten Wechselposition anordnet, während eine Trajektorie (G) des Rasthebels und eine Trajektorie (F) der Spannklaue in einer gleichen imaginären Ebene vorhanden sind.
Automatische Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spannvorrichtung ein Haltegehäuse (51), das den Rasthebel lösbar mit der Spannklaue hält und eine Spannvorrichtungsbasis (36) aufweist, und wobei das Haltegehäuse und die Spannklaue an der Spannvorrichtungsbasis schwenkbar befestigt sind und durch eine Schraube (57) an der Spannvorrichtungsbasis fixiert sind.
Automatische Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spannvorrichtung ein Haltegehäuse, das den Rasthebel lösbar mit der Spannklaue hält, und eine Spannvorrichtungsbasis aufweist, und wobei das Haltegehäuse und die Spannklaue sind an der Spannvorrichtung schwenkbar befestigt sind und an der Spannvorrichtungsbasis durch ein Schneckenantriebssystem fixiert sind.
Automatische Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Spannvorrichtung einen Winkelmaßstab (58) hat, der einen Drehwinkel des Haltegehäuses und der Spannklaue zu der Spannvorrichtungsbasis zeigt.
Automatische Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spannvorrichtungsantrieb eine Kurvenscheibe (41) mit einer Kurvennut, die eine erste Kurvennut (41a), die die Spannvorrichtung zu der zweiten Wechselposition führt, eine zweite Kurvennut (41b), die die Spannvorrichtung zu der ersten Wechselposition führt, und eine dritte Kurvennut (41c), die das innere Ende der ersten Kurvennut und das innere Ende der zweiten Kurvennut verbindet, aufweist; wobei eine Bewegungswelle (45) um eine feste Welle (43) schwenkt und die Spannvorrichtung entlang der Kurvennut verschiebt; und wobei eine Antriebseinheit (42) die Bewegungswelle hin und her gehend entlang der Kurvennut antreibt.
Automatische Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kassette, an der die Spulenkapsel mit einem in der Umfangsrichtung gleich großen Winkelabstand befestigt ist, eine Ringform hat; und wobei der Kassettenantrieb eine Drehbasis (16) hat, die die Kassette hält, und Indexstifte (27) hat, von denen jeder in einem gleich großen Winkelabstand in der Umfangsrichtung angeordnet ist; und wobei ein Indexluftzylinder (23) eine Indexwelle (31) hat, die sich vor und zurück bewegt; und wobei eine Indexklaue (22) einen Drehteil (22a), der die Drehbasis und die Kassette durch Drücken eines ausgewählten Indexstifts dreht, hat, wobei sich die Indexwelle vorwärts bewegt, und wobei ein Rastteil (22b) einen Indexstift der Indexstifte sperrt, wobei die Indexwelle sich rückwärts bewegt.