DE19704998B4

DE19704998B4 - Spulenwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE19704998B4
Application number: DE19704998A
Authority: DE
Inventors: Toshinobu Chofu Shinozuka
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2017-02-11
Also published as: DE19704998A1; US5769016A; JP3640725B2; JPH09215884A

Abstract

Spulenwechselvorrichtung für eine Nähmaschine (300), umfassend:
Restfadenmengen-Detektiermittel (161) zum Detektieren einer verbliebenen Fadenmenge einer Spule (7), welche in einem Schiffchen (1) einer Nähmaschine (300) eingesetzt war, nachdem die Spule (7) aus dem Schiffchen (1) der Nähmaschine (300) entnommen worden ist; und
Einstellmittel (309) zum Einstellen einer Zeit zum Auswechseln der Spule (7) in der Nähmaschine (300) gegen eine neue, wobei die Einstellmittel (309) die Zeit zum Auswechseln der Spule (7) auf der Grundlage der durch die Restfadenmengen-Detektiermittel (161) detektierten Fadenmenge auf eine optimale Spulenwechselzeit einstellen, bei der eine Restfadenmenge in der Spule (7) verbleibt, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulenwechselvorrichtung, insbesondere eine solche Vorrichtung, welche die Menge an Restfaden einer Spule beurteilen kann.
Manche Arten von herkömmlichen Nähmaschinen sind mit einer Restfadenmengen-Detektiervorrichtung ausgestattet, um zu verhindern, daß ein Spulenfaden während eines Nähvorgangs aufgebraucht wird. Die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung erkennt eine Menge an Restfaden, die um die Welle einer Spule in einem Schiffchen-Körper gewickelt ist, und informiert eine Bedienungsperson über einen Spulenwechselzeitpunkt. Beispiele für die herkömmliche Restfadenmengen-Detektiervorrichtung sind in der japanischen Offenlegungsschrift der Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Sho 63-136591 und der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. Hei. 7-1113 beschrieben.
Bei der in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. Hei. 7-1113 offenbarten Restfadenmengen-Detektiervorrichtung wird dann, wenn ein Nähvorgang zu Ende geht und eine Nähmaschine in einer vorbestimmten Position hält, z. B. ein Drehsolenoid wirksam, um einen Detektierstab zu bewegen. Das Ende des Detektierstabs wird an den Umfang des auf die Spule gewickelten Fadens gebracht. Sodann wird das Solenoid erneut betä tigt, um den Detektierstab in seine Ausgangsposition zurückzubringen. Wenn eine in der Spule verbliebene Fadenmenge groß ist, ist der Weg, um den der Detektierstab bewegt wird, klein. In diesem Fall wird ein Spulenwechsel-Anforderungssignal (Fadenverbrauchs-Erkennungssignal), um eine Bedienungsperson über die Notwendigkeit, einen Faden bereitzustellen, zu informieren, nicht erzeugt. Der Spulenfaden wird fortlaufend verwendet, und eine Menge des Restfadens nimmt ab. Mit der Abnahme der Restfadenmenge wird der Außendurchmesser des Fadenwickels um die Spulenwelle klein und der Weg, um den sich der Detektierstab bewegt, wird allmählich größer. Wenn der Weg, um den sich der Detektierstab bewegt, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird ein Spulenwechsel-Anforderungssignal erzeugt, um die Bedienungsperson auf die Notwendigkeit, einen Spulenfaden bereitzustellen, hinzuweisen. Im besonderen wird ein Spulenwechsel-Anforderungssignal erzeugt, wenn die Zahl der Lagen des um die Spulenwelle gewickelten Fadens eins oder kleiner als eins ist. Als Reaktion auf das Anforderungssignal tauscht die Bedienungsperson die Spule gegen eine neue aus. Der Restfaden in der aus dem Schiffchenkörper genommenen Spule wird verworfen.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung der Detektierstab in Berührung mit dem Umfang des Fadens gebracht, der auf die Spule, genauer gesagt die Spulenwelle, gewickelt ist. Ist die Zahl der Lagen des auf die Spule gewickelten Fadens eins oder kleiner als eins, wird die alte Spule gegen eine neue ausgetauscht. Der Restfaden wird verworfen; er ist jedoch lang genug, um mehrere Nahtmuster zu bilden. Das Verwerfen des Restfadens ist unwirtschaftlich und führt zu einer Erhöhung der Nähkosten.
Bei der Gestaltung der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung wird eine Änderung der Fadenart und/oder Fadenstärke nicht berücksichtigt. Wenn z. B. ein Faden mit einer hohen Feinheitsnummer verwendet wird und eine im Gebrauch befindliche Spule gegen eine neue ausgetauscht wird, führt die Bedienungsperson den folgenden Vorgang aus, um die Restfadenmenge auf ein Minimum zu reduzieren. Das heißt, die Bedienungsperson empfängt ein Spulenwechsel-Anforderungssignal und schätzt die Zahl der nach Erzeugung des Spulenwechsel-Anforderungssignals zu bildenden Nahtmuster und tauscht die alte Spule gegen eine neue aus. Dieser Vorgang erfordert eine gewisse Fachkenntnis.
Die DE 195 05 090 A1 offenbart eine Spulengarn-Entfernungsvorrichtung und eine Spulenwechselvorrichtung.
Die DE 70 42 408 U offenbart eine Vorrichtung zur Anzeige der Restfadenlänge auf Unterfadenspulen an Nähmaschinen. Bestandteil dieser Vorrichtung ist ein Fühlhebel, der auf der Wickelumfangsfläche der Unterfadenspule aufliegt, während die Unterfadenspule in einen Greifer der Nähmaschine eingesetzt ist.
Die DE 43 10 139 A1 offenbart einen Fadenwächter für Doppelsteppstich-Maschinen, mit einer elektronischen Verarbeitungseinheit, die nach Eingabe der jeweiligen Stichlänge und des Unterfadeneinzugs fortlaufend den Füllungsgrad der Unterfadenspule aus der Anzahl der Drehungen der Hauptwelle und aus der Anzahl der Drehungen der Unterfadenspule berechnet und an einer Anzeige ausgibt sowie diesen Wert zur Vorbereitung von Stopp-, Spulenwechsel- oder Störoperationen an die Nähmaschinensteuerung weiterleitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spulenwechselvorrichtung zu schaffen, die automatisch eine Spulenwechselzeit auf einen optimalen Zeitpunkt einstellt, bei dem ein Fadenrest in der Spule oder sog. Spulenrest minimiert wird, unabhängig von der Fadenart und/oder Fadenstärke, und die keine Fachkenntnis von der Bedienungsperson für den Spulenwechselvorgang erfordert.
Diese Aufgabe wird durch eine Spulenwechselvorrichtung für eine Nähmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 gelöst.
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spulenwechselvorrichtungen sind Gegenstände der Ansprüche 3 bis 5.
Bei der Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform erfassen Restfadenmengen-Detektiermittel eine Fadenmenge, die in einer Spule verbleibt, die aus einer Nähmaschine entnommen wird. Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel stellen eine Zeit zum Austausch einer Spule in der Nähmaschine gegen eine neue auf eine Spulenwechselzeit ein, bei der eine Fadenmenge, die ein Maximum an Näharbeit erbringt, in der Spule verbleibt, und die auf der detektierten Fadenmenge beruht. Mit einer derartigen Anordnung kann die Spulenwechselzeit auf einen optimalen Zeitpunkt eingestellt werden, zu dem der Spulenrest auf ein Mindestmaß reduziert ist, unabhängig von der Fadenart und/oder der Fadenstärke.
Bei einer Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform wickelt eine Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung eine vorbestimmte Fadenmenge um die Welle der Spule, die zum Nähen eingesetzt wird. Die Restfadenmengen-Detektiermittel erfassen eine Fadenmenge, die in einer Spule verbleibt, auf die eine vorbestimmte Fadenmenge durch die Fadenaufwickelvorrichtung gewickelt ist, wenn die Spule für einen Nähvorgang verwendet wird und aus einem Schiffchenkörper entnommen wird. Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel stellen eine Zeit zum Austauschen einer Spule gegen eine neue ein, wobei die Spule mit einer vorbestimmten Fadenmenge durch die Fadenaufwickelvorrichtung bewickelt ist und in die Nähmaschine eingesetzt ist, und zwar auf eine Spulenwechselzeit, bei der eine solche Fadenmenge, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt, in der Spule verbleibt, auf der Grundlage eines Nahtmusters und der detektierten Fadenmenge. Bei einer Spule, auf die ein Faden manuell oder mittels einer bekannten Fadenwickelvorrichtung aufgewickelt ist, urteilt die Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung, daß die Einstellung einer Spulenwechselzeit inkorrekt sein wird, und stellt die Spulenwechselzeit nicht ein, bis die damit verbundenen Vorgänge durchgeführt sind. Bei der Spule, welche die notwendigen Vorgänge durchlaufen hat, urteilt die Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung, daß die Einstellung einer Spulenwechselzeit korrekt sein wird, und stellt eine Spulenwechselzeit auf einen optimalen Zeitpunkt ein, zu dem ein Spulenrest auf ein Minimum reduziert ist, hinsichtlich Fadenart und/oder Fadenstärke.
Bei der Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform wird, wenn die Spulenfadenmengen-Detektiervorrichtung ein Spulenwechsel-Anforderungssignal erzeugt, welches anzeigt, daß eine kleine Menge an Faden verbleibt, von den Spulenwechselzeit-Einstellmitteln beurteilt, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist oder nicht. Die Restfadenmenge wird doppelt geprüft, nämlich durch die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung und die Spulenwechselzeit-Einstellmittel. In Fällen, wo die Einstellung und Beurteilung der Spulenwechselzeit auf z. B. der Stichzahl basieren, wird durch ein Vorhandensein von Blindstichen die Spulenwechselzeit-Beurteilung durch die Spulenwechselzeit-Einstellmittel möglicherweise beschleunigt herbeigeführt. Ein solcher Fehler kann eliminiert werden durch die Verwendung der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung zum Detektieren einer tatsächlichen Restfadenmenge unabhängig von den Blindstichen.
Bei der Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform wird dann, wenn die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel eine Änderung eines Nahtmusters erkennen, von den Spulenwechselzeit-Einstellmitteln die bereits eingestellte Spulenwechselzeit wieder auf eine andere Spulenwechselzeit auf der Grundlage einer in der Spule verbliebenen Fadenmenge eingestellt, die neu detektiert wird. Deshalb entstehen keine Probleme, wenn das Nahtmuster geändert wird.
Weitere Vorteile sind Gegenstand der nebengeordneten und Unteransprüche.
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher beschrieben.
Es zeigen im einzelnen:
1 ist eine Vorderansicht, die eine automatische Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die eine Spulenwechsel-Vorrichtung zeigt, die in der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung Anwendung findet;
3 zeigt die Spulenwechsel-Vorrichtung in der Draufsicht;
4 ist eine Seitenansicht von rechts, die einen Linearbewegungsmechanismus der Spulenwechsel-Vorrichtung zeigt;
5 ist eine Seitenansicht von rechts, die einen Drehmechanismus der Spulenwechsel-Vorrichtung zeigt;
6 ist eine Seitenansicht von rechts, die der Erläuterung einer Blindposition und einer Blindwelle in der Spulenwechsel-Vorrichtung dienlich ist;
7 ist eine Draufsicht, die einen Spulenantriebsmechanismus und einen Luftführungsmechanismus einer Fadenaufwickel-Vorrichtung zeigt, die in der automatischen Spulenfaden-Versorgungs vorrichtung zur Anwendung kommt;
8 ist eine Vorderansicht, die den Spulenantriebsmechanismus und den Luftführungsmechanismus zeigt;
9 ist eine Vorderansicht, die einen Fadenzufuhr/Detektier-Mechanismus der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung zeigt;
10 ist eine Seitenansicht von rechts, die den Fadenzufuhr/Detektier-Mechanismus zeigt;
11 ist eine Vorderansicht, die Mittel zum Variieren der Fadenspannung der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung zeigt;
12 ist eine in der Querrichtung ausgeführte Schnittansicht, welche den Luftführungsmechanismus und einen Fadenaufnehmer zeigt;
13 ist eine perspektivische Darstellung, die den Spulenantriebsmechanismus zeigt;
14 ist eine beispielhafte schematische Darstellung, welche die Positionen einer Luftdüse zum Fadeneinführen relativ zu einer Spulenkapsel und einer Spulenwelle zeigt, wenn ein Faden durch die Spulenwelle gefangen wird;
15 ist eine beispielhafte schematische Darstellung der Fadenaufwickelseite der Spulenwelle;
16 ist eine beispielhafte Darstellung, welche die Positionen einer Luftdüse des Luftführungsmechanismus relativ zu einem Fadenschneider und einer Spulenkapsel zeigt, wenn ein Faden abgeschnitten wird;
17 ist eine perspektivische Darstellung einer Spulenkapsel, die in der Ausführungsform Anwendung findet;
18(a) ist eine Vorderansicht der Spulenkapsel;
18(b) ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A;
18(c) ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B;
19(a) und 19(b) und zeigen ein Schiffchen mit geladener Spulenkapsel, wobei im besonderen 19(a) eine Vorderansicht des Schiffchens ist und 19(b) eine graphische Darstellung in Richtung der Pfeile C-C ist;
20(a) bis 20(c) zeigen eine Restfadenmengen-Detektiervorrichtung, die in der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung Anwendung findet, wobei im besonderen 20(a) einen Querschnitt darstellt, der die Detektiervorrichtung von vorne gesehen zeigt, 20(b) einen Quer schnitt derselben von rechts gesehen und 20(c) eine Ansicht derselben von unten darstellt;
21(a) und 21(b) sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung, wobei 21(a) zu 20(c) und 21(b) zu 20(a) gehört;
22(a) und 22(b) sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise im Anschluß an den Vorgang nach 21(a) und 21(b), wobei 22(a) zu 20(c) und 22(b) zu 20(a) gehört;
23(a) und 23(b) sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise im Anschluß an den Vorgang nach 22(a) und 22(b), wobei 23(a) zu 20(c) und 23(b) zu 20(a) gehört;
24(a) und 24(b) sind graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise im Anschluß an den Vorgang nach 23(a) und 23(b), wobei 24(a) zu 20(c) und 24(b) zu 20(a) gehört;
25 ist ein Zeitdiagramm, welches der Erläuterung eines Betriebs der Restfadenmengen-Detektier vorrichtung dienlich ist;
26 ist ein Blockdiagramm, welches die automatische Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung zeigt;
27 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuersystem der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung zeigt;
28 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf der Steuerung der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung zeigt;
29 ist ein Ablaufdiagramm, welches in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm in 28 zu lesen ist;
30 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf der Steuerung der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung zeigt;
31 ist ein Querschnitt, der einen Wartezustand der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung zeigt, samt einem mit einer Spulenkapsel beladenen Schiffchen;
32(a) und 32(b) sind Querschnitte, die einen Detektierzustand der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung mit einem mit einer Spulenkapsel beladenen Schiffchen zeigen, wobei im besonderen 32(a) einen Querschnitt darstellt, der einen Detek tierzustand der Detektiervorrichtung zeigt, wenn eine kleine Fadenmenge verbleibt, und 32(b) einen Querschnitt darstellt, der einen Detektierzustand der Detektiervorrichtung zeigt, wenn eine kleine Menge an Faden verbleibt oder der Faden verbraucht ist;
33 zeigt ein Wellenform-Diagramm mit Ausgangssignalen der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung, wenn eine in einer Spulenkapsel enthaltene Spule eine ausreichende Fadenmenge trägt, wobei (a) eine Wellenform eines Ausgangssignals der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung und (b) eine Wellenform eines Ausgangssignals eines monostabilen Multivibrators zeigt;
34 zeigt ein Wellenform-Diagramm mit Ausgangssignalen der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung, wenn eine kleine Fadenmenge auf der in einer Spulenkapsel enthaltenen Spule verbleibt, wobei (a) eine Wellenform eines Ausgangssignals der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung und (b) eine Wellenform eines Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators zeigt;
35 zeigt ein Wellenform-Diagramm mit Ausgangssignalen der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung, wenn eine äußerst kleine Fadenmenge auf der in einer Spulenkapsel enthaltenen Spule verbleibt, wobei (a) eine Wellenform eines Ausgangssignals der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung und (b) eine Wellenform eines Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators zeigt;
36 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf der Steuerung der Restfaden-Beseitigungsvorrichtung zeigt;
37 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf der Steuerung der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung zeigt;
38(a) bis 38(c) zeigen, wie ein Faden auf die Spule durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung aufzuwickeln ist, wobei in 38(a) die Arbeitsweise der Aufwickelvorrichtung gezeigt ist, wenn ein Faden beginnt, um die Spule herum gewickelt zu werden, 38(b) die Arbeitsweise derselben im Anschluß an den Vorgang nach 38(a) zeigt und 38(c) die Arbeitsweise derselben im Anschluß an den Vorgang in 38(b) zeigt;
39 ist eine Seitenansicht von rechts, die einen Schlüsselbereich der Spulenwechselvorrichtung zeigt, wenn ein elektrischer Strom zu den betreffenden Vorrichtungen unterbrochen ist.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine die vorliegende Erfindung enthaltende automatische Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung, wie in 1 gezeigt, ist unter einem Maschinenbett 101 angeordnet. Die automatische Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung umfaßt eine Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 (mit einer Fadenfang- und einer Fadenschneidvorrichtung), eine Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161, eine Spulenwechsel-Vorrichtung 160 und eine Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500.
Die Spulenwechsel-Vorrichtung 160 hält eine Spulenkapsel mit Spulenkapsel-Haltemitteln und kann diese in eine Spulenfaden-Wickelposition C der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162, die einer Ortskurve der Spulenkapsel-Haltemittel gegenüberliegt, in eine Restfaden-Beseitigungsposition B der Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161, eine Schiffchen-Position A (Spulenkapselwechsel-Position) und eine Spulenkapsel-Wechselposition D einer Blindwelle 6 (Spulenkapsel-Haltemittel) bewegen.
Die Spulenfaden-Wickelposition C, wie in 1 gezeigt, ist innerhalb eines Bereichs V unter einer Transferwelle 4 und einer Seite eines Zapfens 103 angeordnet, um den das Maschinenbett 101 gedreht wird, um sich von einer senkrechten Ebene längs der Linie dieser Welle zu heben. Die Restfaden-Beseitigungsposition B ist unterhalb der Spulenfaden-Wickelposition C angeordnet. Die Restfaden-Beseitigungsposition B liegt in einer Rückzugposition, in welche die Spulenkapsel-Haltemittel zurückgezogen werden, bei Betrachtung in Richtung der Transferwelle 4 (senkrecht zum Papier der 1 der Zeichnung). Die Spulenfaden-Wickelposition C liegt in einer von der Rückzugposition der Spulenkapsel-Haltemittel leicht vorgerückten Position (oder einer leicht vorgerückten Position zum Papier der 1), bei Betrachtung in Richtung der Transferwelle 4. Die Spulenkapsel-Wechselposition D liegt gerade unter der Schiffchen-Position A.
In 1 bezeichnen die Bezugsziffern ”102” einen Maschinentisch; ”106” eine Ölfangschale; ”104” und ”105” untere Wellen und ”X” eine Ortskurve, die der Außenumfang des Maschinenoberteils beschreibt, wenn das Maschinenoberteil angehoben wird.
Die Spulenwechsel-Vorrichtung 160 wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 beschrieben. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer ”1” einen Schiffchenkörper, in den eine Spulenkapsel 2 einzusetzen ist; ”1a” eine Schiffchenwelle; und ”3” eine Grundplatte, die als eine Abstützung dient. Die Grundplatte 3 steht aufrecht auf einer am Maschinenkörper montierten Hauptbasis und ist gerade unter dem Schiffchen 1 angeordnet. Ein fixes Ende 4a der Transferwelle 4, die parallel zur Schiffchenwelle 1a verläuft, ist an der Grundplatte 3 überhängend befestigt. Ein Transferblock 12 ist drehbar und verschiebbar mit einem Bereich der Transferwelle 4 verbunden, der näher am entfernten Ende 4b der Transferwelle 4 (gegenüber dem Teil derselben, der mit der Grundplatte 3 verbunden ist) liegt. Wie am besten aus 2 zu ersehen, ist die äußere Umfangsoberfläche des Transferblocks 12 an zwei Stellen axial geschnitten, derart, daß die Schnittflächen einander gegenüberliegen. Eines der Schenkelteile einer jeden L-förmigen Transferplatte 10 ist an der entsprechenden Schnittfläche des Transferblocks 12 befestigt. Die anderen Schenkelteile der L-förmigen Transferplatten 10 liegen einander gegenüber, bezogen auf die axiale Linie der Transferwelle 4.
Es sind zwei Halterteile 11 vorgesehen, die einen L-förmigen Querschnitt aufweisen. Eines der Schenkelteile eines jeden Halterteils 11 erstreckt sich in Richtung des Schiffchens 1. Eines der Enden eines jeden Halterteils 11 ist an der entsprechenden L-förmigen Transferplatte 10 befestigt. Das andere Ende eines jeden Halterteils 11 ist fest verbunden mit Spulenkapsel-Haltemitteln (nicht gezeigt) zum Festhalten der Spulenkapsel und Freigeben der Spulenkapsel aus dem Gehaltenwerden durch dieselben. Die Spulenkapsel-Haltemittel können beliebige Mittel sein, solange sie in ein Gegenelement (z. B. das Schiffchen 1) eingesetzt und aus diesem herausgenommen werden können. Beispiele für die Spulenkapsel-Haltemittel sind ein Paar Elektromagnetköpfe, wie in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 5-192476 mit dem Titel ”Automatic Bobbin-Thread Supplying Apparatus” oder in der von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung eingereichten Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 6-304370 mit dem Titel ”Automatic Bobbin-Thread Supplying Apparatus for a Sewing Machine” beschrieben, und eine Sperrklinke, wie in der von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung eingereichten Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 6-304369 mit dem Titel ”Automatic Bobbin-Thread Supplying Apparatus for a Sewing Machine” beschrieben.
Es wird nun erneut auf die 2 bis 6 Bezug genommen, gemäß welchen ein rotierendes Zahnrad 13 an der äußeren Oberfläche des Transferblocks 12 befestigt ist. Das rotierende Zahnrad 13 steht in Eingriff mit einem langen Antriebszahnrad 19, welches sich bis zur Schiffchenwelle 1a hin erstreckt. Ein Ende des Antriebszahnrads 19 ist drehbar gehalten durch einen Bereich einer Motor-Montageplatte 21, die auf der Grundplatte 3 montiert ist, wobei dieser Bereich sich bis zum anderen Ende der Transferwelle 4 erstreckt. Das andere Ende des Antriebszahnrads 19 ist direkt mit der Ausgangswelle eines Rotations-Motors 20 verbunden, der auf der Motor-Montageplatte 21 angeordnet ist.
Wenn der Rotations-Motor 20 gedreht wird, wird ein Dreharm 70 angesteuert, derart, daß er sich über das Antriebszahnrad 19 und das rotierende Zahnrad 13 dreht. Der Dreharm 70 ist mit dem Transferblock 12, den L-förmigen Transferplatten 10 und den Halterteilen 11 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann sich der Dreharm 70 drehen, wenn er sich in einer Rückzugposition befindet, in der er von dem Schiffchen 1 zurückgezogen ist (3 bis 5).
An einem Bereich der äußeren Oberfläche des Transferblocks 12, der dem fixen Ende der Transferwelle 4 näher liegt als dem rotierenden Zahnrad 13, ist z. B. ein Anschlagring (nicht gezeigt) befestigt. Zwischen dem rotierenden Zahnrad 13 und dem Anschlagring ist ein beweglicher Kragen 14 an der äußeren Oberfläche des Transferblocks 12 drehbar gehalten.
Wie die 2 bis 4 zeigen, ist ein Ende einer Zahnstange 16, die parallel bewegbar mit der Schiffchenwelle 1a gehalten ist, an dem beweglichen Kragen 14 befestigt. Das andere Ende der Zahnstange 16 steht mit einem Ritzel 17 in Eingriff. Das Ritzel 17 ist an der Ausgangswelle eines Antriebsmotors 18 gehalten.
Wenn der Antriebsmotor 18 angesteuert wird, sich zu drehen, werden der bewegliche Kragen 14 und der Dreharm 70 samt der Zahnstange 16 getrieben, sich über das Ritzel 17 in axialer Richtung der Transferwelle 4 zu bewegen. Somit ist der Dreharm 70 um die Transferwelle 4 drehbar und entlang der Welle 4 bewegbar.
Eine Sensor-Montageplatte 33 ist an dem offenen Ende der Transferwelle 4 gehalten. Ein Rotationssensor 31 umfaßt ein lichtemittierendes Element 31a und ein fotoempfindliches Element 31b. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist eine Sensorplatte 32 fest mit dem Dreharm 70 verbunden. Der Rotationssensor 31 und die Sensor-Montageplatte 33 sind in ihrer Position so eingestellt, daß wenn der Dreharm 70 gedreht wird, die Sensorplatte 32 zwischen das lichtemittierende Element 31a und das fotoempfindliche Element 31b tritt.
Wie in den 2 und 4 gezeigt, ist ein Bewegungssensor 41, dessen Aufbau ähnlich dem des Rotationssensors 31 ist, auf der Grundplatte 3 montiert. Der Bewegungssensor 41 umfaßt ein lichtemittierendes Element 41a und ein fotoempfindliches Element 41b. Eine Sensorplatte 15 ist an der Zahnstange 16 gehalten. Der Translationssensor 41 und die Sensorplatte 15 sind in ihrer Position so eingestellt, daß wenn der Dreharm 70 parallel verschoben wird, die Sensorplatte 15 zwischen das lichtemittierende Element 41a und das fotoempfindliche Element 41b des Bewegungssensors 41 tritt.
Wenn sich die Spulenkapsel-Haltemittel zur Rückzugposition bewegen, wird die Sensorplatte 15 zwischen das lichtemittierende Element 41a und das fotoempfindliche Element 41b des Bewegungssensors 41 gebracht. Als Folge davon wird die Ankunft der Spulenkapsel-Haltemittel in der Rückzugposition erkannt. Sodann wird die Suche nach einem Ausgangspunkt vorgenommen. Die Spulenkapsel-Haltemittel werden in der Rückzugposition gedreht, und die Sensorplatte 32 wird zwischen das lichtemittierende Element 31a und das fotoempfindliche Element 31b des Rotationssensors 31 gebracht. Diese Position der Sensorplatte 32, zum Beispiel, wird als eine Ausgangsposition bezeichnet. Die Spulenkapsel-Haltemittel drehen sich, so daß sie zur Ausgangsposition zurückkehren. Wo der Rotations-Motor 20 ein Schrittmotor ist, können die Spulenkapsel-Haltemittel in die Schiffchen-Position A, die Spulenfaden-Wickelposition C, die Restfaden-Beseitigungsposition B und in die Spulenkapsel-Wechselposition D bewegt werden, auf der Grundlage von Zählungen eines Zählers, der die Anzahl von aus dem Schrittmotor ausgegebenen Impulsen zählt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn sich der Dreharm 70 in der Rückzugposition befindet und die durch die Spulenkapsel-Haltemittel gehaltene Spulenkapsel 2 der Spulenkapsel 2 gegenüberliegt, diese gegenüberliegende Position der Spulenkapsel 2 als eine Ausgangsposition des Dreharms 70 (Spulenkapsel-Haltemittel) bestimmt.
Die Blindwelle 6 als die Spulenkapsel-Haltemittel ist feststehend in der Position D angeordnet, die der Ortskurve gegenüberliegt, die von den Spulenkapsel-Haltemitteln auf der Grundplatte 3 beschrieben wird, und ist gerade unter dem Schiffchen 1 angeordnet, wie in 1 gezeigt. Wie am besten aus 6 zu ersehen, weist die Blindwelle 6 dieselbe Ausbildung auf wie die Schiffchenwelle 5. Wenn die eine Spule enthaltende Spulenkapsel 2 auf die Blindwelle 6 aufgebracht wird, kann sie durch die Blindwelle 6 gehalten werden. In diesem Zustand greift eine Spulen-Rastklinke 2d der Spulenkapsel 2 in eine Nut eines Elements 5aa zum Feststellen oder Arretieren der Drehbewegung ein, welches nahe der Blindwelle 6 hervorsteht. Somit wird die Spulenkapsel 2 gehalten, während sie in einer vorbestimmten Position arretiert wird.
Die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 161 ist in der Restfaden-Beseitigungsposition B angeordnet. Die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 161 wird dazu verwendet, einen Restfaden aus der Spule zu entfernen, die aus dem Schiffchen herausgenommen wird, und eine Menge des Restfadens zu detektieren. Die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 weist Greifmittel auf. Die Greifmittel können die Spitze eines um die Spulenwelle gewickelten Fadens greifen und freigeben und sich drehen, wenn sie z. B. durch einen Restfaden(wickel)motor angetrieben werden. Um einen Restfaden zu entfernen, wird dieser mit den Greifmitteln erfaßt und automatisch um die Greifmittel herum gerollt. Die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 kann auch wie folgt ausgebildet sein. In einem Zustand, in dem die Spulenkapsel 2 durch die Spulenkapsel-Haltemittel gehalten wird oder die Spulenkapsel 2 an Mittel überführt wird, welche die Spulenkapsel 2 zu halten vermögen, und von den Mitteln gehalten wird, werden Mittel zum Herausziehen eines Fadens, der um die Spule gewickelt ist und aus der Spulenkapsel herauskommt (heraushängt), betätigt, um den Faden aus der Spule herauszuziehen, die sich infolge des Fadenherauszieh-Vorgangs dreht. In einer anderen Ausführung der Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 werden Fadenauszieh-Mittel betätigt, um einen Faden aus der Spule zu ziehen, die aus der Spulenkapsel entnommen wird. Weitere Restfaden-Beseitigungsvorrichtungen, die als Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 zur Verfügung stehen, sind wie in den von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung eingereichten Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen Nr. Hei. 7-80177 und 7-275551 und in der am 17. November 1995 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 08/560 307 offenbart. Selbstverständlich können beliebige andere geeignete Restfaden-Beseitigungsvorrichtungen als die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 herangezogen werden.
Eine Menge eines herauszuziehenden Restfadens wird, wie in 26 gezeigt, von einem Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge, beispielsweise mit einem Reflexionsphotosensor, erkannt. Der Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge ist so angeordnet, daß er einer einzelnen Reflexionsöffnung 7Y, die wie in 17 gezeigt in einen Spulenflansch gebohrt ist, gegenüberliegt, wenn die Spulenkapsel 2 durch die Drehung des Dreharms 70 in die Restfaden-Beseitigungsposition B gebracht wird. Der Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge kann eine durch den Fadenauszieheffekt der Fadenauszieh-Mittel verursachte Drehung der Spule erkennen. Eine Menge eines Restfadens wird erkannt, indem die Spulendrehung zum Zeitpunkt des Entfernens des Restfadens detektiert wird. Die Detektion der Spulendrehung ermöglicht es der Vorrichtung zu beurteilen, ob der Vorgang zur Entfernung des Restfadens im Gange ist.
Die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 ist in der Spulenfaden-Wickelposition C angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 so ausgebildet, daß eine Spule durch einen Motor gedreht wird und ein Faden automatisch um die sich drehende Spule herum gewickelt wird. Wie in vereinfachter Form in 1 dargestellt, ist die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 von einem Spulen-Antriebsmechanismus E, einem Luftführungsmechanismus G als Mittel zur Fadenführung und einem Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F gebildet. Als erstes wird der Spulen-Antriebsmechanismus E beschrieben.
In den 7, 8 und 13 bezeichnet die Bezugsziffer ”50” eine Aufwickelwelle. Die Aufwickelwelle 50 ist durch die Grundplatte 3 drehbar gehalten. Ein Kupplungsmechanismus 50a, der mit einer Mehrzahl von in eine Spule 7 gebohrten Öffnungen 7X (17) in Eingriff kommen kann, ist fest an einem Ende der Aufwickelwelle 50 gehalten. Am anderen Ende der Aufwickelwelle 50 ist eine Riemenscheibe 50b befestigt. Ein Spulen-Antriebsmotor M2 ist ebenfalls auf der Grundplatte 3 montiert. An der Ausgangswelle des Spulen-Antriebsmotors M2 ist eine Riemenscheibe 52 befestigt. Zwischen den Riemenscheiben 52 und 50b erstreckt sich ein Riemen 51.
Durch eine Drehung des Dreharms 70 erreicht die Spulenkapsel 2 die Spulenfaden-Wickelposition C. Der Dreharm 70 rückt vor, und zur selben Zeit wird die Spulenkapsel 2 leicht vorgerückt. Der Spulen-Antriebsmotor M2 wird angesteuert, um die Aufwickelwelle 50 zu drehen. Durch die Drehung der Aufwickelwelle 50 wird der Kupplungsmechanismus 50a mit der Spule 7 verbunden. An die Stelle des Kupplungsmechanismus 50a, der in die Öffnungen 7X eingreift, kann selbstverständlich ein beliebiger anderer geeigneter Kupplungsmechanismus treten.
Der Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F zum Detektieren des Fadenfangs durch die Spulenwelle und einer um eine Spule gewic kelten Fadenmenge ist in der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 enthalten. Der Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F wird im folgenden beschrieben. Es wird auf die 9 und 10 Bezug genommen. Die Bezugsziffer 53 bezeichnet eine Basis mit U-förmig ausgebildetem Querschnitt und plattenförmigen Seitenteilen 53a und 53b. Eine Rollenwelle 55 erstreckt sich zwischen den plattenförmigen Seitenteilen 53a und 53b. Eine Rolle 54, um die ein von einer Fadenwickel-Vorrichtung 200 hergeführter Spulenfaden 150 mit einer Umwindung gewickelt ist, ist an dem Ende der Rollenwelle 55 befestigt, welches von dem plattenförmigen Seitenteil 53b nach außen vorsteht.
Ein Sensor-Schlitzelement 58 ist fest an einem Bereich der Rollenwelle 55 gehalten, der zwischen den plattenförmigen Seitenteilen 53a und 53b liegt. Das Sensor-Schlitzelement 58 ist wie eine Scheibe geformt. In der äußeren Umfangsoberfläche des Sensor-Schlitzelements 58 ist ein Schlitz ausgebildet. Dem Sensor-Schlitzelement 58 gegenüber ist ein Photosensor 60 zum Erfassen des Schlitzes des Sensor-Schlitzelements 58 angeordnet. Somit kann eine Drehung der Rolle 54 durch den Photosensor 60 erkannt werden.
Der Photosensor 60 ist mit Mitteln 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge verbunden, die dazu dienen, das Einfangen des Spulenfadens 150 durch die Spulenwelle und eine effektiv aufgewickelte Fadenmenge (eine Menge an Spulenfaden, die nach Einfangen des Fadens durch die Spulenwelle aufgewickelt wird) des um die Spulenwelle gewickelten Fadens zu detektieren. Die Mittel 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge sind mit Beurteilungsmitteln 61B verbunden. Die Beurteilungsmittel 61B vergleichen eine vorgegebene Spulenfadenaufwickelmenge, die durch außerhalb der Vorrichtung vorgesehene Spulenfadenmengen-Einstellmittel 61A eingegeben wird, mit einer tatsächlich um die Spule gewickelten Fadenmenge (zeigt eine Fadenaufwickelmenge nach Einfangen des Spulenfadens an, die durch eine Spulenfadenlänge repräsentiert ist, in welche die Zahl der Drehungen der Rolle 54 umgewandelt wird) und erzeugen ein Signal ”Antrieb Stop” an einen Treiber 310a des Spulen-Antriebsmotors M2, wenn die beiden Fadenmengen gleich sind. Die Mittel 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge und die Beurteilungsmittel 61B sind in einem BTWA-(Spulenfadenwickelvorrichtungs-)Steuermittel 401 (27) enthalten.
Der Luftführungsmechanismus G ist dem Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F nachgeschaltet. Der Mechanismus G führt einen Spulenfaden 150 von der Fadenwickel-Vorrichtung 200 (11) als Spulenfaden-Quelle über eine Öffnung 2A der Spulenkapsel 2 in die Spulenkapsel 2 ein. Der Luftführungsmechanismus G wird im folgenden beschrieben. Es wird auf die 7, 8 und 12 Bezug genommen. Die Bezugsziffer 65 bezeichnet einen zylindrisch gestalteten Fadenaufnehmer 65. In dem Fadenaufnehmer 65 ist ein Durchgangsloch 65b ausgebildet, welches als ein linearer Pfad dient, wie in 12 gezeigt. Ein Aufnahmeloch 65a zweigt von einer Mittelposition des Durchgangslochs 65b ab, wobei sein entferntes Ende nach außen offen ist. Eine Öffnung am eintrittsseitigen Ende des Durchgangslochs 65b, wie in 7 und 8 gezeigt, ist mit einem Ende einer Luftleitung 66 verbunden. Das andere Ende der Luftleitung 66 ist mit einem elektromagnetischen Ventil 68 verbunden. Das elektromagnetische Ventil 68 ist an eine nicht gezeigte Luftquelle angeschlossen. Eine Öffnung am austrittsseitigen Ende des Durchgangslochs 65b ist mit einem Ende einer Luftleitung 67 verbunden. Der andere Endbereich des Durchgangslochs 65b ist gebogen, und das andere Ende desselben ist mit einer Luftdüse 67a als Spulenfaden-Quelle ausgestattet.
Der Fadenaufnehmer 65 ist mit einer Düsenwelle 34 verbunden, wie in den 7 und 8 gezeigt. Die Düsenwelle 34 ist durch die Grundplatte 3 drehbar gehalten. Ein Düsenzahnrad 35 ist an einem zwischen dem Fadenaufnehmer 65 und der Grundplatte 3 befindlichen Bereich der Düsenwelle 34 gehalten und mit einem Düsen-Antriebszahnrad 36 in Eingriff. Das Düsen-Antriebszahnrad 36 ist mit der Ausgangswelle eines auf der Grundplatte 3 montierten Schrittmotors 37 fest verbunden.
Wenn der Schrittmotor 37 angesteuert wird, werden der Fadenaufnehmer 65, die Luftleitung 67 und die Luftdüse 67a mit einer Verschwenkbewegung um die Düsenwelle 34 gedreht. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Position der sich drehenden Luftdüse 67a durch einen Düsensensor 39 detektiert, der dazu dient, eine Position zu detektieren, bei welcher sich eine Sensorplatte 38 auf dem Düsenzahnrad 35 befindet, und eine Position, bei welcher sich die Sensorplatte 38 auf der Grundplatte 3 befindet. Der Schrittmotor 37 wird auf der Basis des Ergebnisses der Detektion gesteuert. Die Luftleitung 67 wird gedreht, wenn der Schrittmotor 37 angesteuert wird. Mit der Drehung der Luftleitung 67 wird deren Luftdüse 67a zwischen einer Position N1 (Arbeitsstellung), die der Öffnung 2A der Spulenkapsel 2 gegenüberliegt (zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Luftleitung 67 in der durch eine ausgezogene Linie in 8 angezeigten Lage), und einer Rückzugposition N2 bewegt, die von der Arbeitsstellung N1 in einem Winkel beabstandet ist (zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Luftleitung 67 in der durch eine strichpunktierte Linie in 8 angezeigten Lage).
In der Arbeitsstellung N1 ist die Luftdüse 67a so positioniert, daß sie der Mitte der Spulenwelle 7a gegenüberliegt, wie in 7 gezeigt. Wenn sie so positioniert ist, daß sie einem Ende 7aa der Spulenwelle 7a gegenüberliegt, dann wird ein aufrecht an dem Ende 7aa stehender Spulenflansch 7b verhindern, daß der Spulenfaden 150 durch die Spulenwelle 7a eingefangen wird (38(a)).
In den 7 und 8 bezeichnet die Bezugsziffer 22 eine Abdeckung, die den Spulen-Antriebsmechanismus E und den Luftführungsmechanismus G bedeckt; ”23” bezeichnet einen Führungsstab zum Führen eines Spulenfadens vom Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F zum Aufnahmeloch 65a des Fadenaufnehmers 65.
Fadenlagenbildungs-Mittel 600 (1) sind von dem Mechanismus zum winkligen Bewegen der Luftdüse 67a zwischen der Arbeitsstellung N1 und der Rückzugposition N2 und dem Mechanismus der Spulenwechsel-Vorrichtung 160, der die Spulenkapsel 2 längs der Transferwelle 4 bewegt und dabei gleichzeitig die Spulenkapsel 2 greift, welche die Spule 7 enthält, gebildet.
Damit der Faden durch die Spulenwelle 7a eingefangen wird, ist ein Spulenfaden vorbestimmter Länge aus der Spitze der in der Arbeitsstellung N1 befindlichen Luftdüse 67a herausgezogen worden (im folgenden näher beschrieben). Die Länge (LL) des aus der Luftdüse 67a herausgeführten Spulenfadens ist groß genug, um die Spulenwelle 7a die Spitze des Fadens einfangen zu lassen. Die Länge (LL) ist vorzugsweise in einem Bereich (1) angesie delt, der definiert ist durch ((Länge zwischen der in Arbeitsstellung N1 befindlichen Luftdüse und der äußeren Oberfläche der Spulenwelle) + [Länge des Umfangs der Spulenwelle × (1,1 bis 2,0)]). Im besonderen ist sie so gewählt, daß sie innerhalb eines Bereichs (2) liegt, der definiert ist durch {(Länge zwischen der in Arbeitsstellung N1 befindlichen Luftdüse und der äußeren Oberfläche der Spulenwelle) + [Länge des Umfangs der Spulenwelle × (1,25 bis 1,8)]}.
Ist die Spulenfadenlänge größer als der Längenbereich (1), ist es schwierig, das Ende des Fadens in die Spulenkapsel 2 durch deren Öffnung 2A einzubringen. Gelingt das Einbringen in die Spulenkapsel 2, wird es mit einer Umwindung oder mehr um die Spulenwelle 2 gedreht, so daß es sich verschlingt und die Spulenwelle 7a hemmt. Ist die Fadenlänge kürzer als die Längenbereiche (1) und (2), gelingt es der Spulenwelle 7a möglicherweise nicht, das Ende des Spulenfadens zu fassen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die erforderliche Spulenfadenlänge auf 55 mm festgesetzt. Um diese Zahl für die Fadenlänge zu erhalten, betrug ein Abstand H zwischen der Spitze der Luftdüse 67a und der Öffnung 2A der Spulenkapsel 2 7 mm, eine Strecke von der Öffnung 2A zu der äußeren Oberfläche der Spulenwelle 7 mm und [25 mm (= Umfangslänge der Spulenwelle) × 1,64] war gleich 41 mm.
Die Spulenfaden-Führungsrichtung (Blasrichtung der Luft) der Spitze der Luftdüse 67a in Arbeitsstellung N1 liegt auf der Spulenfadenaufwickelseite der Spulenwelle 7a. Hier bedeutet ”Spulenfadenaufwickelseite der Spulenwelle” eine der Seiten der Spulenwelle 7a, wenn die Spulenwelle 7a axial halbiert ist durch eine Strecke YY, die das Zentrum der Spulenwelle 7a mit der Spitze der Spulenwelle 7a verbindet, nämlich die Seite der Spulenwelle 7a (durch die Richtung XX in 15 angezeigt), die den Spulenfaden 150 einfängt. Die Fadenführungsrichtung der Spitze der Luftdüse 67a ist bevorzugt eine Richtung, die sich mit dem Außenumfang der Fadenaufwickelseite XX der Spulenwelle 7a überschneidet, im besonderen eine Richtung, die tangential zum Außenumfang der Fadenaufwickelseite XX der Spulenwelle 7a verläuft.
Der Abstand H zwischen der Spitze der Luftdüse 67a, die in einer Position anhält, in der sie der Öffnung 2A gegenüberliegt (Arbeitsstellung N1), und der Öffnung 2A der Spulenkapsel 2 (14) ist bevorzugt 10 mm oder kürzer, im besonderen 3 mm bis 7 mm. Wird der Abstand H innerhalb dieser Zahlenangaben ausgewählt, ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein durch Blasen von Luft verursachtes Flattern des Spulenfaden 150 auftritt, geringer und die Ausbildung eines spiralförmigen Wirbels, der notwendig ist, damit die Spulenwelle 7a den Spulenfaden 150 innerhalb der Spulenkapsel 2 einfangen kann, wird ermöglicht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 zusätzlich eine Fadenfangvorrichtung auf. Wie in 16 gezeigt, weist die Fadenfangvorrichtung ein bewegbares Messer/Faden-Handhabungselement 116 auf, welches so angeordnet ist, daß es sich um die in der Spulenfaden-Wickelposition C befindliche Spulenkapsel 2 dreht. Durch Drehen des Faden-Handhabungselements 116 um die Spulenkapsel 2 wird ein Spulenfaden 150, der von der Fadenwickelvorrichtung 200 abgezogen, um die Spule gewickelt und durch die Öffnung 2A herausgeführt ist, durch einen Spalt zwischen dem Öffnungsende der Spulenkapsel 2 und dem äußeren Umfang der Spule 7 zu einer Fadenfangposition 2B und sodann zu einem Schlitz 2C geführt und schließlich an einer Stelle nahe einer Öffnung 2E für eine Fadenspannfeder durch eine Fadenauslauföffnung 2H, die sich unter einer Spulenfaden-Spannfeder 2D befindet, herausgeführt (17). Es kann jede Art von Fadenfangvorrichtung zur Verwendung kommen, die einen Spulenfaden 150, der von der Fadenwickelvorrichtung 200 abgezogen, um die Spule gewickelt und durch die Öffnung 2A herausgeführt ist, an der Spulenkapsel bereitstellen kann. Beispiele hierfür sind in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 7-68071 und in der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 7-65140 ( Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 8-229262 ) offenbart.
Die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 umfaßt eine Fadenabschneidvorrichtung. Diese Vorrichtung ist so ausgebildet, daß ein Spulenfaden 150, der von der Fadenwickelvorrichtung 200 abgezogen und an einer Stelle nahe der Spannfeder-Öffnung 2E herausgeführt ist, durch die drehende Bewegung des Faden-Handhabungselements 116 gehandhabt und unter Zurücklassen des Spulenfadens von vorbestimmter Länge an der Spule im Zusammenwirken mit einem feststehenden Messer 91 abgeschnitten wird (16).
Die Spulenkapsel 2, das feststehende Messer 91, eine Spulenfaden-Schneidstelle S (genauer gesagt eine Stelle, an der das bewegbare Messer/Faden-Handhabungselement 116 an dem feststehenden Messer 91 vorbeiläuft, siehe 16) und dergleichen sind so angeordnet, daß eine Länge des an einer Stelle nahe der Spannfeder-Öffnung 2E herausgeführten Spulenfadens, die sich von der Öffnung 2E zu der Spulenfaden-Schneidstelle S erstreckt, notwendig ist zum Bilden von Nähten durch Verschlingen des Unter- oder Spulenfadens mit dem Oberfaden; nämlich circa 40 mm.
Die Spulenkapsel 2, die Spulenfaden-Schneidstelle S, eine Fadenschneidposition N5 und dergleichen sind so angeordnet, daß wenn die Luftdüse 67a die Fadenschneidposition N5 erreicht, die zwischen der Arbeitsstellung N1 und der Rückzugposition N2 liegt, eine Entfernung zwischen der Spulenfaden-Schneidstelle S und der Spitze der Luftdüse 67a zu dem Zeitpunkt des Fadenabschneidens ungefähr gleich der Länge (LL) (circa 55 mm in der vorliegenden Ausführungsform) ist, die notwendig ist, um sicherzustellen, daß der Spulenfaden durch die Spulenwelle 7a eingefangen wird (16).
Es kann eine beliebige Art von Fadenabschneid-Vorrichtung zur Verwendung kommen, solange diese einen Spulenfaden 150, der von der Fadenwickelvorrichtung 200 abgezogen, um die Spule gewickelt und an einer Stelle nahe der Spannfeder-Öffnung 2E durch die unter einer Spulenfaden-Spannfeder 2D angeordneten Fadenauslauföffnung 2H herausgeführt ist, abzuschneiden vermag und dabei den Spulenfaden der vorbestimmten Länge an der Spule zurückläßt. Beispiele für diese Art von Fadenabschneid-Vorrichtungen sind in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 7-68071 oder 8-229262 ( japanische Patentanmeldung Nr. Hei. 7-65140 ) offenbart.
Zwischen dem Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F und der Fadenwickelvorrichtung 200 sind Spannungsänderungs-Mittel 204 zum Variieren einer Spannung des Spulenfadens 150 vorgesehen (11). Die Spannungsänderungs-Mittel 204 umfassen eine Spannfeder 205 zum Schieben des vorbeilaufenden Spulenfadens 150, eine Schraube 206 zum manuellen Einstellen einer Druckkraft der Spannfeder 205 und ein im Maschinenbett 101 angeordnetes Solenoid SOL zum Erzeugen einer Solenoid-Treibkraft, die einer Schubkraft der Spannfeder 205 widersteht. Ein elektrischer Schaltkreis zum Ansteuern der Spannungsänderungs-Mittel 204 enthält einen in eine Reihenschaltung des Solenoid SOL eingefügten Schalter und eine Stromquelle.
Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, wird keine Solenoid-Treibkraft erzeugt, und auf den Spulenfaden 150 wirkt eine maximale Schubkraft der Spannfeder 205, wobei eine Spannung des Spulenfadens 150 ein Maximum erreicht. Bei eingeschaltetem Schalter ist die Solenoid-Treibkraft auf einem Maximum, und auf den Spulenfaden 150 wirkt eine Differenz zwischen einer Schubkraft der Spannfeder 205 und einer Solenoid-Treibkraft. Die Folge ist, daß die Spulenfadenspannung auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Wenn die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 und die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 in Kontakt mit der Grundplatte 3 kommen, wird die Grundplatte 3 ordnungsgemäß ausgeschnitten, um einen derartigen Kontakt zu vermeiden. Zur besseren Verdeutlichung sind in der 1 die Restfaden-Beseitigungsposition B, die Spulenfaden-Wickelposition C und die Spulenkapsel-Wechselposition D für die Blindwelle 6 nahe beieinander liegend dargestellt, und die Halterteile 11 sind übertrieben dargestellt. Es könnte sich deshalb so darstellen, daß die Halterteile 11 in Kontakt mit der Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 und der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 kommen.
Es entstehen jedoch keine Probleme, weil diese in Wirklichkeit ausreichend voneinander beabstandet sind.
In dem Schiffchenkörper ist eine Detektierstab-Öffnung 1c ausgebildet, wie in 19 gezeigt. Ein Detektierstab 507 der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 (im folgenden noch näher zu beschreiben), wie in der US-Patentanmeldung 08/582 614 offenbart, kann in die Detektierstab-Öffnung 1c eingeführt werden. Die Stelle des Schiffchenkörpers, an der die Detektierstab-Öffnung 1c auszubilden ist, ist eine Stelle, die in einem Winkel von 60° im Uhrzeigersinn von einer horizontalen Ebene beabstandet ist, welche die Schiffchenwelle 1a des Schiffchens 1 umfaßt, bei Betrachtung des Schiffchens 1 von vorne; die (linke obere Seite in 19(b)) näher zur Außenseite als zu den Laufringflächen des Schiffchenkörpers und dem Schiffchen-Laufringkörper (Kontaktfläche des Schiffchenkörpers und des Schiffchen-Laufringkörpers) liegt und in der sich, wenn sich der Schiffchen-Laufringkörper dreht (wenn der Maschinenbetrieb unterbunden ist; wenn die Restfadenmenge detektiert wird), der Schiffchen-Laufringkörper zurückzieht und der Schiffchenkörper freigelegt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Detektierstab-Öffnung 2F in der Umfangswandung der Spulenkapsel 2 ausgebildet. Wenn das Schiffchen 1 in die Spulenkapsel 2 eingeführt wird, wird die Detektierstab-Öffnung 2F auf die Detektierstab-Öffnung 1c des Schiffchenkörpers ausgerichtet. Die Stelle an der Umfangswandung der Spulenkapsel, an welcher der Fadenzufuhr-Detektiermechanismus F auszubilden ist, ist eine Stelle, die in einem Winkel von circa 30° von dem fixen Ende der Spulenfaden-Spannfeder 2D (18(b)) beabstandet ist und nahe dem fixen Ende einer Spulenkapsel-Welle 2G in der Spulenkapsel liegt (18(c)).
Ein Stellglied 501, welches Teil der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 bildet, ist fest angeordnet an einer Stelle (in 1 rechts unterhalb des Schiffchens 1), die nahe einer Stelle ist, die der Detektierstab-Öffnung 1c des Schiffchenkörpers gegenüberliegt. Wenn die Spulenkapsel 2 in das Schiffchen 1 eingesetzt ist und der im folgenden noch näher zu beschreibende Detektierstab 507 nach vorne vorsteht, veranlaßt das Stellglied 501 den Detektierstab 507, in die Detektierstab-Öffnungen 1c und 2F hinein vorzurücken. Das Stellglied 501 wird im folgenden beschrieben.
Es wird nun auf 20 Bezug genommen, gemäß welcher ein Rahmen 508 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff, z. B. aus Edelstahl, hergestellt ist. Der Rahmen 508 umfaßt einen Rahmenkörper 508b mit U-förmigem Querschnitt und Rahmenbasisteile 508a, die an den U-förmigen Endflächen des Rahmenkörpers 508b angeordnet sind. Ein Eisenkern 502 erstreckt sich zwischen den plattenförmigen Seitenteilen 508c und 508d. Diese plattenförmigen Seitenteile 508c, 508d definieren die U-Form des Rahmenkörpers 508b und stehen aufrecht auf den Rahmenbasisteilen 508a. Der Eisenkern 502 ist aus einem hochpermeablen Material hergestellt, z. B. aus einem derartig kohlenstoffarmem Stahl wie elektromagnetisches Weicheisen. Scheibenartige Flansche 502a bilden die beiden Ende des Eisenkerns 502 zwischen den plattenförmigen Seitenteilen 508c und 508d. Über den Körper des Eisenkerns 502 ist eine Spule 503 mit hoher Dichte gewickelt. Eine zylindrische Hülse 504 als z. B. aus Kunststoff hergestelltes Lagerelement ist an der äußeren Umfangsoberfläche eines jeden der scheibenförmigen Flansche 502a angeordnet. Ein im wesentlichen quaderförmiger Träger 505 aus einem leichten Material, z. B. Aluminium, ist an der äußeren Oberfläche der Hülse 504 getragen, derart, daß er in axialer Richtung verschiebbar ist. Der Träger 505 ist zwischen den plattenförmigen Seitenteilen 508c und 508d bewegbar.
An den Außenseiten des Trägers 505 ist jeweils ein Permanentmagnet 506 fest angeordnet. Die Permanentmagnete 506 sind aus einem Seltenerd-Magnet-Material, z. B. Neodym. Diese vier Permanentmagnete 506 sind alle so angeordnet, daß an der Innenseite jedes Magneten ein N-Pol angeordnet ist, während auf ihren Außenseiten ein S-Pol angeordnet ist. Ein Detektierstab 507, der aus einem zur Eisenfamilie gehörenden Werkstoff gefertigt ist, ist an den Träger 505 gebunden. Der Detektierstab 507 ist zum Schiffchen 1 hin vorstehend, wobei er durch das plattenförmige Seitenteil 508c hindurchgeführt ist, das dem Schiffchen 1 näher ist.
Die Kombination von Detektierstab 507, Träger 505 und Permanentmagneten 506 rückt vor (bewegt sich aufwärts, bezogen auf 20(a)), wenn der Spule 503 ein Vorwärtsstrom (in 20(c) ein Strom, der im Gegenuhrzeigersinn fließt) zugeführt wird. Wenn der Spule ein Rückwärtsstrom (dem Vorwärtsstrom entgegengesetzt) zugeführt wird, zieht sich die Kombination zurück (bewegt sich abwärts, bezogen auf 20(a)). Das dem zugrundeliegende Prinzip wird nachfolgend beschrieben. Der Detektierstab 507, der Träger 505 und die Permanentmagnete 506 bilden ein Bewegungselement. Der Eisenkern 502, die Spule 503, die Flansche 502a, die Hülse 504 und der Rahmen 508 bilden einen Stator.
Das Stellglied 501 ist in seiner Position wie folgt eingestellt. Wenn der Detektierstab 507 vorrückt und in die Spulenkapsel 2 durch die Öffnungen 1c und 2F eintritt, wird in dem Fall, daß kein Faden auf die Spule gewickelt ist oder eine kleine Menge an Spulenfaden auf der Spule verbleibt und die Spule gegen eine neue ausgetauscht werden muß, der Träger 505 gegen das plattenförmigen Seitenteil 508c (als Kontaktelement) laufen, das dem Schiffchen näher liegt (32(b)). In dem Fall, daß ein Unter- oder Spulenfaden genügend um die Spule 7 gewickelt ist, läuft das Ende des Detektierstab 507 gegen die äußere Oberfläche des Spulenfadens 150 (als Kontaktelement), bevor der Träger 505 gegen das plattenförmige Seitenteil 508c läuft.
Es wird nun erneut auf 20 Bezug genommen, gemäß welcher ein Schwingungssensor, z. B. ein Ultraschallsensor 509, an die Oberfläche einer Verbindungsplatte 508e, welche die U-Form definiert und die plattenförmigen Seitenteile 508c und 508d miteinander verbindet, gebunden ist. Der Ultraschallsensor 509 erfaßt eine Ultraschallwelle, die erzeugt wird, wenn der Träger 505 auf das plattenförmige Seitenteil 508c und das plattenförmige Seitenteil 508d trifft und wenn das Ende des Detektierstabs 507 auf die Außenseite des auf die Spule 7 gewickelten Unterfadens trifft. In 20(c) bezeichnet die Bezugsziffer 510 eine Führungswelle 510, die den Träger 505 daran hindert, sich in bezug auf die Hülse 504 zu drehen. Die Führungswelle 510 ist aus einem nichtmagnetischen Material gefertigt, z. B. aus Edelstahl.
Die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500, wie in 26 gezeigt, weist eine Ansteuerschaltung 511 als Stromversorgungsmittel auf, die mit der Spule 503 des Stellglieds 501 verbunden ist. Die Ansteuerschaltung 511 führt der Spule 503 einen Vorwärtsstrom oder einen Rückwärtsstrom zu, in Abhängigkeit von einem Signal ”Ansteuerungsstrom AUFWÄRTS/ABWÄRTS” und einem Signal ”Vorrücken/Rückzug” (25), die von Steuer-Mitteln 512 zur Steuerung der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung ausgegeben werden, welche im folgenden beschrieben werden.
Die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 umfaßt, wie in 26 gezeigt, Restfadenmengen-Beurteilungsmittel 513, die mit dem Ultraschallsensor 509 des Stellglieds 501 verbunden sind. Die Restfadenmengen-Beurteilungsmittel 513 werden herangezogen, um zu erkennen, ob eine Restfadenmenge und eine Bewegung des Bewegungselements vorhanden sind oder nicht. Die Restfadenmengen-Beurteilungsmittel 513 weisen einen Komparator 513a auf, der an einem Eingangsanschluß eine von dem Ultraschallsensor 509 ausgegebene Spannungswellenform und an einem anderen Eingangsanschluß eine vorbestimmte Referenzspannung empfängt, und einen monostabilen Multivibrator-Schaltkreis 513b, der ein von dem Komparator 513a ausgegebenes Impulssignal (Auslöse- oder Trigger-Signal) empfängt und ein monostabiles Signal ausgibt mit einer Impulsbreite, die größer ist als die Impulsbreite des Trigger-Signals.
Die Referenzspannung ist so gewählt, daß sie zwischen einem Ausgangssignal großer Amplitude, welches von dem Ultraschallsensor 509 ausgegeben wird, wenn der Träger 505 mit dem dem Schiffchen näher liegenden plattenförmigen Seitenteil 508c und dem vom Schiffchen weiter entfernten plattenförmigen Seiten teil 508d zusammenstößt, und einem Ausgangssignal kleiner Amplitude, welches von dem Ultraschallsensor 509 ausgegeben wird, wenn das Ende des Detektierstabes 507 mit der Außenseite des auf die Spule 7 gewickelten Unterfadens zusammentrifft, liegt.
An der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung ist eine Bedientafel (nicht gezeigt) montiert. Die Bedientafel weist einen Einstell-Schalter 61A (Spulenfadenmengen-Einstellmittel) (10), ein Fehleranzeigefenster 316 als Anzeigemittel und dergleichen auf. Eine automatische Spulenfadenversorgungs-Steuereinheit zur Steuerung der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben.
Eine Nähmaschine 300 zur Ausführung eines vorbestimmten Nähvorgangs beinhaltet einen Maschinen-Hauptschalter 302 zum Ein- und Ausschalten einer Hauptstromquelle und Maschinenstromquellen-Überwachungsmittel 301 (Maschinenstromquellen-Überwachungsschaltkreis) zum Beurteilen, ob der Hauptschalter 302 ein- oder ausgeschaltet ist. Die Maschinenstromquellen-Überwachungsmittel 301 bilden Teil einer noch zu beschreibenden Stromspeisungssteuereinheit 450 (27). Die Maschinenstromquellen-Überwachungsmittel 301 geben ein Signal (als ”AUS”- oder ”OFF”-Erkennungssignal bezeichnet), welches auf der Detektion eines OFF-Ausgangssignals des Hauptschalters 302 basiert, an Stromspeisungszeitsteuermittel 315 (im folgenden noch zu beschreiben) der Stromspeisungssteuereinheit 450 aus, während sie eine Stromquelle von z. B. +5 V in einem Maschinen-Steuerschaltkreis überwachen.
Die Hauptstromquelle ist ferner an einen Gleichstrom-(DC-)Quellen-Schaltkreis 304 angeschlossen, und zwar über einen Relaisschalter 303, der ein Steuerschaltermittel der noch zu beschreibenden Stromspeisungssteuereinheit 450 bildet. Der DC-Stromquellen-Schaltkreis 304 der Stromspeisungssteuereinheit 450 speist Ansteuerungsströme in die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 (die genau gesagt die Fadenfangvorrichtung und die Fadenabschneidvorrichtung einschließt), die Spulenwechsel-Vorrichtung 160 und die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 in der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung. Die Stromspeisung dieser Vorrichtungen 160, 161, 162 und 500 wird gesteuert in Abhängigkeit eines ”EIN”- oder ”ON”-Signals und eines ”OFF”-Signals, die vom Relaisschalter 303 herstammen.
Die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162, wie in 26 gezeigt, ist zum Empfang verbunden mit einem M2-Motor-Treiber 310a zum Ansteuern des Spulen-Antriebsmotors M2, einem Luftdüsenrückzugsmotor-Treiber 310b zum Ansteuern des Luftdüsenrückzugsmotors 37, einem Fadenhandhabungsantriebsmotor-Treiber 310c zum Ansteuern des bewegbaren Messer/Faden-Handhabungselements 116, einem SOL-Treiber 310d zum Ansteuern des Solenoid SOL der Spannungsänderungs-Mittel 204 und einem Ventil-Treiber 310e zum Ansteuern des elektromagnetischen Ventils 68. Die Spulenwechsel-Vorrichtung 160 ist zum Empfang verbunden mit einem Antriebsmotor-Treiber 311a zum Ansteuern des Antriebsmotors 18 und einem Rotationsmotor-Treiber 311b zum Ansteuern des Rotationsmotors 20. Die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 ist zum Empfang verbunden mit einem Motor-Treiber 312a zum Ansteuern des Restfadenwickelmotors. Der Relaisschalter 303 ist zum Empfang verbunden mit einem Treiber 313.
Die Treiber 310a bis 310e, 311a, 311b, 312a, 313, die Ansteuerschaltung 511 und der monostabile Multivibrator-Schaltkreis 513b werden von einer CPU 306 (Zentraleinheit) über einen E/A-Anschluß 305 mit Signalen beaufschlagt. Die CPU 306 ist zum Empfang verbunden mit einem ROM 307 und zum Empfangen/Senden mit einem RAM 308. Unter der Steuerung von Spulenfadenversorgungsvorrichtungs-Steuermitteln 400 führen diese Vorrichtungen 162, 161, 160 und 500 normale Vorgänge in der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung aus, d. h. eine bekannte Abfolge von Vorgängen: Spulenwechsel – Restfadenentfernung – Spulenfadenaufwickeln – Fadenfangen – Fadenabschneiden – Warten auf die Spulenwechselanforderung – Spulenwechselanforderung – Spulenwechsel. Ferner wird ein Restspulenfadenmengen-Detektiervorgang ausgeführt (27). Die Stromspeisungssteuereinheit 450 steuert die Stromspeisung der Spulenfadenversorgungsvorrichtungs-Steuermittel 400, damit diese Vorrichtungen die vorgenannten Vorgänge ausführen können.
Wie in 27 gezeigt, sind die Spulenfadenversorgungsvorrichtungs-Steuermittel 400 aufgebaut aus den BTWA-Steuermitteln 401, aus BED-(Spulenwechselvorrichtungs-)Steuermitteln 402 (Spulentransfer/Wechselvorrichtungs-Steuermittel), RTRD-(Restfadenbeseitigungsvorrichtungs-)Steuermitteln 403 und RTADD-(Restfadenmengendetektiervorrichtungs-)Steuermitteln 512. Der DC-Stromquellen-Schaltkreis 304 der Stromspeisungssteuereinheit 450 führt diesen Steuermitteln 401 bis 403 und 512 gegebene elektrische Ströme zu. Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 der Stromspeisungssteuereinheit 450 legen Betriebs befehlssignale an diese Steuermittel an. Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 überwachen ständig den Betrieb der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162, der Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161, der Spulenwechsel-Vorrichtung 160 und der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500.
Die Maschinenstromquellen-Überwachungsmittel 301 legen ein ”ON”- oder ”OFF”-Erkennungssignal, welches auf der Detektion eines vom Maschinen-Hauptschalter 302 herkommenden ”ON”- oder ”OFF”-Signals beruht, an die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 an. Wird ein ”OFF”-Erkennungssignal von dem Maschinen-Hauptschalter 302 herkommend empfangen, veranlassen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 die Vorrichtungen, die zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Stromversorgung in Betrieb sind, die Prozeßausführungsvorgänge zum Abschluß zu bringen. Für den Fall, daß andere Prozesse auszuführen sind vor einem geplanten Spulenwechselvorgang im Anschluß an die abgeschlossenen Prozeßausführungsvorgänge, veranlassen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 die betreffenden Vorrichtungen, die notwendigen Prozeßausführungsvorgänge abzuschließen, und setzen einen Spulenwechsel-Wartemodus ein. In anderen Worten, die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 veranlassen die betreffenden Vorrichtungen, den Vorgang, alle für den Spulenwechsel notwendigen Prozesse auszuführen, abzuschließen und geben dann Betriebsbefehlssignale an die Steuermittel 401 bis 403 und 512. Diese notwendigen Prozesse für den Spulenwechsel sind ein Restfadenbeseitigungsprozeß, ein Spulenfadenaufwickelprozeß, ein Fadenwickelprozeß, ein Fadenabschneidprozeß, ein noch zu beschreibender Restfadenmengendetektierprozeß und dergleichen. Die Betriebsbefehlssignale werden verwendet, um die Spulenkapsel in eine Rückzugsposition (Ausgangsposition) zu bewegen, in der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt.
Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 geben ein weiteres Betriebsbefehlssignal an die BED-Steuermittel 402 aus, wenn die Prozesse durch die Vorrichtungen abgeschlossen sind und ein Spulenwechsel-Wartemodus eingesetzt ist. Das Betriebsbefehlssignal wird dazu verwendet, eine Spulenkapsel, welche die für den Spulenwechsel notwendigen Prozesse durchlaufen hat, von der Ausgangsposition zu einer Position vorzurücken, in der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt.
Wenn die Spulenkapsel durch die Spulenwechsel-Vorrichtung 160 von der Ausgangsposition zu einer Position vorgerückt wird, in der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt, erzeugen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 ein Signal ”Prozeß beendet”, das dem Relaisschalter 303 zugeführt wird. Der Relaisschalter 303 empfängt immer ein Wechselstrom-(AC-)Ansteuerungssignal, unabhängig vom Maschinen-Hauptschalter 302. Wenn er ein ”Prozeß beendet”-Signal von den Stromspeisungszeitsteuermitteln 315 empfängt, erzeugt der Relaisschalter 303 ein ”OFF”-Befehlssignal an den DC-Stromquellen-Schaltkreis 304. Nach Erhalt des ”OFF”-Befehlssignals hält der DC-Stromquellen-Schaltkreis 304 die Einspeisung der Ansteuerungsströme in die Steuermittel 401 bis 403 und 512 und die Vorrichtungen 160 bis 162 und 500 an.
Somit wird die Spulenkapsel, welche die notwendigen Prozesse für den Spulenwechsel durchlaufen hat, in die Position gebracht, in der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt. Aus diesem Grund ist es für eine Bedienungsperson schwierig, auf die Spule und die Spulenkapsel, die innerhalb des Schiffchens 1 sind, oder die dem Schiffchen 1 gegenüberliegende Spule und die Spulenkapsel, die dem Schiffchen 1 gegenüberliegen, Zugriff zu nehmen, es sei denn, der Dreharm 70 wird kräftig gedreht. In anderen Worten, der Bedienungsperson wird Zugang zu der Spule und der Spulenkapsel nur dann gestattet, wenn der Zugang notwendig ist.
Das von den Stromspeisungszeitsteuermitteln 315 ausgegebene Prozeßabschlußsignal wird auch dem RAM 308 (nichtflüchtiger Speicher) als Stromunterbrechungs-Speichermittel zugeführt. Der RAM 308 kann ein RAM mit batteriegestützter Stromversorgung, ein EEPROM oder dergleichen sein. Die Informationen über eine normale Stromunterbrechung oder eine anormale Stromunterbrechung (z. B. Stromausfall) werden im RAM 308 gespeichert. Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 nehmen ständig Bezug auf und erkennen das normale oder anormale Stromunterbrechungssignal im RAM 308. Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 erzeugen ein Initialisierungssignal zur Übertragung an die Steuermittel 401 bis 403 und 512 auf der Basis des erkannten normalen oder anormalen Stromunterbrechungssignals.
Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315, die mit einem gegebenen Anzeigemittel 316 gekoppelt sind, erzeugen ein Anzeigebefehlssignal, das den Anzeigemitteln 316 zugeführt wird, um sie zu veranlassen, die Information über die normale oder anormale Stromunterbrechung, die aus dem RAM 308 ausgelesen wird, anzuzeigen.
Bei Erhalt eines Wieder-EIN-Erkennungssignals vom Maschinen-Hauptschalter 302 erzeugen die Stromspeisungszeitsteuermit tel 315 ein Betriebsbefehlssignal an die BED-Steuermittel 402, wobei die BED-Steuermittel 402 die Ausgangsposition an der Position detektieren, an der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt.
Die Stromspeisungssteuereinheit 450 weist Bedienerzugriff-Beurteilungsmittel 317 auf. Die Bedienerzugriff-Beurteilungsmittel 317 empfangen ein Erkennungssignal von den Maschinenstromquellen-Überwachungsmitteln 301, überwachen den Betrieb der Spulenwechsel-Vorrichtung 160, empfangen ein Wieder-EIN-Erkennungssignal des Maschinen-Hauptschalters 302 und veranlassen die BED-Steuermittel 402, die Ausgangsposition an der Position zu detektieren, an der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt. Zu diesem Zeitpunkt beurteilen die Bedienerzugriff-Beurteilungsmittel 317, ob die Anzahl der Schritte, wenn die Ausgangsposition detektiert wird, gleich der Anzahl der Schritte ist, wenn die Spulenkapsel in die Position vorgerückt wird, in der die Spulenkapsel dem Schiffchen 1 gegenüberliegt. Ist diese Zahl von Schritten nicht gleich, urteilen die Bedienerzugriff-Beurteilungsmittel 317, daß vor dem Wiedereinschalten des Maschinen-Hauptschalters 302 eine Bedienungsperson Zugriff auf die Spule und die Spulenkapsel, die in dem Schiffchen 1 sind, oder auf die dem Schiffchen 1 gegenüberliegende Spule und die Spulenkapsel, die dem Schiffchen 1 gegenüberliegen, genommen hat (in anderen Worten, die Bedienungsperson hat sie herausgezogen und irgendwelche Handgriffe an ihnen ausgeführt, obwohl keine Störung vorlag).
Wenn die Bedienungsperson Zugriff nimmt auf die Spule und die Spulenkapsel, bevor der Maschinen-Hauptschalter 302 wieder eingeschaltet wird, erzeugen die Bedienerzugriff-Beurteilungsmit tel 317 ein Anzeigebefehlssignal, das für den Bedienerzugriff auf die Spule und Spulenkapsel steht, und sendet es an die Anzeigemittel 316.
Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 erzeugen ein Betriebsbefehlssignal an die RTADD-Steuermittel 512, so daß, wenn die Stichzahl eines aktuellen Nähvorgangs eine vorbestimmte Stichzahl überschreitet, die im voraus mittels eines Stichzahleingabeschalters (nicht gezeigt) eingegeben wurde, nachdem der Faden abgeschnitten ist, die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 eine Restspulenfadenmenge detektiert. Hier bedeutet die im voraus eingegebene vorbestimmte Stichzahl eine geschätzte Anzahl von Stichen, die erforderlich ist, bis ein Nähgut durch ein anderes ersetzt wird.
Im besonderen umfaßt die Stromspeisungssteuereinheit 450 Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309. Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 stellen eine optimale Spulenwechselzeit, zu der eine Spulenfadenmenge, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt, in der Spule verbleibt, auf der Grundlage einer durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 auf die Spule aufgewickelten Fadenmenge, einer durch den Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge detektierten Restspulenfadenmenge und der Anzahl von Fadenabschneid-Signalen (Anzahl von Fadenabschneid-Ereignissen), die von der Nähmaschine 300 herkommen, ein.
Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 werden verwendet zum:

1. Konvertieren der Zahl der Drehungen Rm der Rolle 54 der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 in eine auf Fadenmenge Lm (in cm), die auf die Spule gewickelt ist;
2. Konvertieren der Zahl der Drehungen Rz (in cm) der Spule 7, die durch den Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge detektiert werden;
3. Berechnen einer Länge Ls des tatsächlich verwendeten Spulenfadens nach Ls = (Lm – Lz);
4. Berechnen einer Länge L1 des durch tatsächliches Nähen verbrauchten Spulenfadens nach L1 = (Ls – Lc × Nc)(wobei Lc eine Länge eines abgeschnittenen Fadens (z. B. 2 cm) und Nc die Anzahl der Fadenabschneid-Ereignisse ist);
5. Berechnen der Stichzahl Q2 für 10 cm nach Q2 = Q1/(L1/10 cm)(wobei Q1 die Stichzahl in einem aktuellen Nähvorgang ist); und
6. Berechnen der Stichzahl Q3, die der Restspulenfaden erlaubt, nach Q3 = (Lz/10 cm) × Q2.

Sodann, wenn die Zahl der Fadenaufwicklungen durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 mindestens sechs ist (die Gesamtzahl an Fadenaufwicklungen auf beide Spulen ist weniger als sechs. Der Grund hierfür wird später erläutert), wird die Gesamtstichzahl Q4 für eine Spule berechnet nach Q4 = Q1 + Q3,und die Stichzahl Q5 für 50 cm, die Stichzahl Q6 für 1 m und die Stichzahl Q7 für 5 m nach Q5 = Q2 × 5 Q6 = Q2 × 10 Q7 = Q2 × 50.
Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 berechnen die Stichzahl Q8 für jedes Fadenabschneid-Ereignis nach Q8 = Q1/Nc.
Wenn die Zahl der Fadenaufwicklungen durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 weniger als sechs ist (die Gesamtzahl an Fadenaufwicklungen auf beide Spulen ist weniger als sechs), dann gilt die Spulenwechselzeit, wenn die folgenden Beziehungen. Wenn Q8 ≥ Q6; Q9 + (Q8 + Q5) > Q4 (1) Wenn Q5 ≤ 08 < Q6; Q9 + (Q8 × 2) > Q4 (2) Wenn Q8 < Q5; Q9 + (Q8 × 2 + Q5) > Q4 (3)wobei Q9 gleich die Stichzahl des aktuellen Nähvorgangs ist (die Stichzahl in Realzeit). Wenn eine beliebige der obigen Beziehungen (1) bis (3) erfüllt ist, gilt die optimale Spulenwechselzeit.
Wie aus den Beziehungen ersichtlich, wird die optimale Spulenwechselzeit, bei welcher der Restspulenfaden ein Maximum an Näharbeit erlaubt, so eingestellt, daß eine Länge des Spulenfadens, die mindestens der Stichzahl Q8 für jedes Fadenabschneid-Ereignis (oder der Stichzahl eines Nahtmusters) entspricht, auf der Spule verbleibt.
Wenn die Fadenaufwicklung durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 sechsmal oder mehr ausgeführt ist (die Gesamtzahl an Fadenaufwicklungen auf beide Spulen ist sechs, oder es sind drei oder mehr Fadenaufwicklungen pro Spule ausgeführt), wird geurteilt, daß die Gesamtstichzahl pro Spule, die es gestattet, eine solche Spulenfadenmenge in der Spule für das Nähen zu verbrauchen, daß ein Maximum an Näharbeit gewonnen wird, erreicht ist.
Die Gesamtzahl an tatsächlichen Stichen Q4 pro Spule ist wie folgt definiert:

A) Wenn Q8 ≥ Q6: Q4 ← (Q4 – Q2) für Q3 ≥ Q8 (8) Q4 ← (Q4 + Q2) für Q8 < Q3 ≤ Q8 + Q5 (9) Q4 Q4 (Q4 bleibt unverändert) für Q8 + Q5 < Q3 (10)
B) Wenn Q5 ≤ Q8 < Q6: Q4 ← (Q4 – Q2) für Q3 ≤ Q8 (11) Q4 ← (Q4 + Q2) für Q8 < Q3 ≤ Q8 × 2 (12) Q4 ← Q4 (Q4 bleibt unverändert) für Q8 × 2 < Q3 (13)
C) Wenn Q8 < Q5: Q4 ← (Q4 – Q2) für Q3 ≤ Q8 × 2 (14) Q4 ← (Q4 + Q2) für Q8 × 2 < Q3 ≤ Q8 × 2 + Q5 (15) Q4 ← Q4 (Q4 bleibt unverändert) für Q8 × 2 + Q5 < Q3 (16)

Wenn die Realzeitstichzahl eine beliebige der Gleichungen (8) bis (16) erfüllt, gilt die optimale Spulenwechselzeit. Dies liegt darin begründet, daß nachdem der Faden zweimal auf jeder Spule gelassen wurde (wenn die Fadenaufwicklung sechsmal oder mehr mittels der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 ausgeführt ist), hat Q4 die für die Spulen zulässige Gesamtstichzahl erreicht.
Es ist offensichtlich, daß die Werte Q2 bis Q8 auf folgende Weise berechnet werden, weil die Spulen in ihren Abmessungen nicht einheitlich sind; beispielsweise sind die Durchmesser der Spulenwellen nicht einheitlich. Die optimalen Spulenwechselzeiten werden für jede Spule berechnet, und die Ergebnisse werden gespeichert. Zum Beurteilen der optimalen Spulenwechselzeit werden die entsprechenden Daten herangezogen.
Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 haben ferner die folgenden Funktionen. Nachdem eine mittels der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 mit einer vorbestimmten Spulenfadenmenge bewickelte Spule zum Nähen verwendet wurde, wird die Spule aus dem Schiffchen 1 entnommen, und ein Restfaden wird mittels der Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 aus der Spule entfernt. Sodann wird durch die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 eine optimale Zeit für den Austausch der Spule gegen eine neue eingestellt. Dann wird die Spule mittels der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 mit einem Spulenfaden bewickelt und erneut zum Nähen verwendet. Hierauf wird von den Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 die optimale Spulenwechselzeit bewertet.
In der vorliegenden Ausführungsform werden zwei Spulen abwechselnd hintereinander zum Nähen verwendet. Dann wird, wenn die Fadenaufwicklung mindestens zweimal durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 durchgeführt ist, die optimale Spulenwechselzeit eingestellt. Wenn die Fadenaufwicklung mindestens dreimal ausgeführt ist, wird die optimale Spulenwechselzeit beurteilt. Dies begründet sich wie folgt. Beide Spulen werden durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 mit Spulenfaden bewickelt (die Fadenaufwicklung durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 wird zweimal ausgeführt). Nachdem diese Spulen zum Nähen verwendet wurden, wird ein Restfaden einer der Spulen durch den Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge detektiert. Die optimale Spulenwechselzeit wird eingestellt auf der Basis der detektierten Restfadenmenge, einer Menge des Fadens, der durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 um die Spule gewickelt wurde, und der Zahl von Fadenabschneid-Ereignissen, während die Spule zum Nähen verwendet wurde. Die Spule wird durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 mit einem Spulenfaden bewickelt (die dritte Fadenbewicklung der Spule wird ausgeführt) und wird zum Nähen verwendet. Die Spule muß auf der Basis der optimalen Spulenwechselzeit beurteilt werden.
Wenn eine einzige Spule verwendet wird und ein Spulenfaden mindestens einmal mittels der Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 aufgewickelt wurde, wird die optimale Spulenwechselzeit eingestellt. Wenn die Fadenaufwicklung mindestens zweimal ausgeführt ist, wird die optimale Spulenwechselzeit beurteilt. Wenn drei Spulen verwendet werden und der Faden mindestens dreimal aufgewickelt ist, wird die optimale Spulenwechselzeit eingestellt. Wenn die Fadenaufwicklung mindestens viermal ausgeführt ist, wird die optimale Spulenwechselzeit beurteilt. Allgemein ausgedrückt, wenn die Zahl der verwendeten Spulen NX ist und ein Spulenfaden mindestens NXmal aufgewickelt wurde, wird die optimale Spulenwechselzeit eingestellt. Wenn die Fadenaufwicklung mindestens (NX + 1) mal ausgeführt ist, wird die optimale Spulenwechselzeit beurteilt.
Die Beurteilung, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist oder nicht, wird vorgenommen, nachdem die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 eine Restfadenmengendetektion durchgeführt und ein Signal ”Kein Faden” für eine Spulenwechselanforderung erzeugt hat. Ist die Spulenwechselzeit erreicht, erzeugen die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 ein Spulenwechsel-Signal zur Übertragung an die Stromspeisungszeitsteuermittel 315. Nach Empang des Spulenwechsel-Signals erzeugen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 Betriebsbefehlssignale an die Steuermittel 401 bis 403. Als Reaktion auf die Befehlssignale wird eine Abfolge von Vorgängen realisiert, die umfaßt: Spulenwechsel-Vorgang und nachfolgende Vorgänge des Entfernens eines Restfadens aus der herausgenommenen Spule, Aufwickelns eines neuen Fadens auf die Spule, des Fadenfangs und des Fadenabschneidens.
Die Einstellung und Beurteilung der Spulenwechselzeit ist ungültig für diejenigen Spulen, auf die ein Faden manuell oder mittels einer bekannten Aufwickelvorrichtung aufgebracht wird. Für diese Art von Spulen wird der folgende Vorgang ausgeführt, bis die Zahl von Fadenaufwicklungen die vorgenannten vorgegebenen Werte erreicht hat. Nachdem die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 ein Signal ”Kein Faden” für eine Spulenwechselanforderung durch ihren Restfadenmengen-Detektiervorgang erzeugt hat, erzeugen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 Betriebsbefehlssignale an die Steuermittel 401 bis 403, um die Abfolge von Vorgängen zu veranlassen, die umfaßt: Spulenwechselvorgang und nachfolgende Vorgänge des Entfernens eines Restfadens aus der herausgenommenen Spule, Aufwickelns eines neuen Fadens auf die Spule, des Fadenfangs und Fadenabschneidens.
Wenn die Fadenaufwicklung durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 sechsmal oder mehr ausgeführt ist, urteilen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315, daß die Gesamtstichzahl pro Spule, die es gestattet, eine solche Spulenfadenmenge in der Spule für das Nähen zu verwenden, daß ein Maximum an Näharbeit gewonnen wird, erreicht ist. Und sie beurteilen, daß die Spulenwechselzeit erreicht ist, auf der Grundlage der Gesamt stichzahl pro Spule nach den Beziehungen (8) bis (16), und daß die Restfadenmengendetektion durch die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 nicht notwendig ist, und legen ein Nichtbetriebs-Befehlssignal zum Unterbinden dieser Detektion an die RTADD-Steuermittel 512 an.
Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 sind mit Nahtmusteränderungs-Erkennungsmitteln 314 verbunden, die eine Änderung eines Nahtmusters erkennen. Die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314 erkennen eine Änderung eines Nahtmusters unter Anwendung der folgenden Beziehungen. Q9 + Q5 ≥ Q4 (4) Q9 + Q7 ≤ Q4 (5)
Die Beziehung (4) beschreibt, daß die Nahtteilung verkleinert ist, während die Beziehung (5) beschreibt, daß sie vergrößert ist. Nc – 15 mal ≥ Ncc (6) Nc + 15 mal ≤ Ncc (7)wobei Nc die Zahl vorangegangener Fadenabschneid-Ereignisse ist und Ncc die Zahl der vorliegenden Fadenabschneid-Ereignisse (Anzahl der Realzeitfadenabschneid-Ereignisse).
Wenn die Beziehungen (6) und (7) gelten, erkennen die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314, daß ein Nähgut geändert ist. Wenn die obigen Beziehungen erfüllt sind, erkennen die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314, daß ein Nahtmuster geändert wurde. Die Einstellungen der Beziehungen (4) bis (7) werden gleichzeitig mit der Einstellung der Spulenwechselzeit durch die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 vorgenommen.
Die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314 erkennen eine Änderung des Nahtmusters, bevor die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 beurteilen, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist, nachdem die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 ein Signal ”Kein Faden” zur Spulenwechselanforderung durch ihren Restfadenmengendetektier-Vorgang erzeugt hat, und nur, wenn die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 zuerst eine Spulenwechselanforderung an eine Spule ausgibt. Bei Erkennen einer Nahtmusteränderung erzeugen die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314 ein Signal an die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309, mit dem diese angewiesen werden, die Spulenwechselzeit erneut einzustellen. Selbstverständlich stellen die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314 die Beziehungen (4) bis (7) erneut ein. Wird keine Nahtmusteränderung erkannt, erzeugen die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314 ein Signal an die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309, mit dem diese angewiesen werden, zu beurteilen, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist. Die Erkennung der Nahtmusteränderung ist nur gestattet, wenn ein Faden drei- bis fünfmal durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 aufgewickelt wurde.
Wenn während des Restfadendetektier-Vorgangs die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 ein Signal vom monostabilen Multivibrator-Schaltkreis 513b empfangen, das anzeigt, daß mit der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 etwas nicht in Ordnung ist, erzeugen die Zeitsteuermittel 315 ein Anzeigebefehlssignal an die Anzeigemittel 316, welches anzeigt, daß sich die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 in einem anormalen Zustand befindet.
Steht weder die ”Anormal”-Anzeige für die Vorrichtung 500 noch die ”Bedienerzugriff”-Anzeige, noch eine ”Anormal”-Anzeige der vorangegangenen Stromunterbrechung an, wenn der Maschinen-Hauptschalter 302 wieder eingeschaltet wird, erzeugen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 ein Betriebsbefehlssignal an die Steuermittel 401 bis 403 und 512, welches anzeigt, daß ein gegebener Prozeß fortzusetzen ist.
Steht die ”Anormal”-Anzeige für die Vorrichtung 500, die ”Bedienerzugriff”-Anzeige oder eine ”Anormal”-Anzeige der vorangegangenen Stromunterbrechung an, wenn der Maschinen-Hauptschalter 302 wieder eingeschaltet wird, prüft eine Bedienungsperson die zu verwendende Spule entsprechend einer Alarmanzeige, entfernt einen Restfaden aus der Spule und setzt die Spulenkapseln mit den darin enthaltenen leeren Spulen nacheinander auf die Blindwelle 6.
Sodann erzeugen die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 Betriebsbefehlssignale an die Steuermittel 401 und 402. Durch die Betriebsbefehlssignale werden die nacheinander von der Bedienungsperson auf die Blindwelle 6 gesetzten Spulenkapseln den Vorgängen des Fadenaufwickelns, Fadenfangs und Fadenabschneidens unterworfen, und eine dieser so behandelten Spulen wird in das Schiffchen gesetzt, während die andere mit den Spulenkapsel-Haltemitteln gehalten wird, wodurch ein Warte-Modus hergestellt wird.
Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 erzeugen Betriebsbefehlssignale an die BTWA-Steuermittel 401. Durch die Betriebsbefehlssignale wird die Luftdüse 67a zum Zeitpunkt des Fadenfangs und Wartens in die Rückzugposition N2 gebracht und zum Zeitpunkt des Fadenabschneid-Vorgangs in eine Fadenschneidposition N5 (die sich zwischen der Arbeitsstellung N1 und der Rückzugposition N2 befindet).
Die Stromspeisungszeitsteuermittel 315 weisen Mittel zum Steuern der ordnungsgemäßen Fadenaufwicklung auf, welche die Fadenlagenbildungs-Mittel 600 so steuern, daß ein Faden ordentlich auf die Spulenwelle 7a gewickelt wird. Die Mittel zum Steuern der ordnungsgemäßen Fadenaufwicklung geben ein Betriebsbefehlssignal an die BTWA-Steuermittel 401 aus. Durch das Betriebsbefehlssignal wird die Luftdüse 67a erst positioniert, wenn die Spulenwelle 7a einen ihr zugeführten Faden fängt. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die Mittel 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge ein Ausgabesignal erzeugen, welches anzeigt, daß der Faden gefangen ist (das Ausgangssignal wird erzeugt, wenn die Luftdüse 67a dem den Spulenkapsel-Haltemitteln näher liegenden Ende 7aa der Spulenwelle 7a gegenüberliegt, und wird später ausführlich beschrieben), die Spulenwelle 7a in die Rückzugposition N2 gebracht, wodurch das Fadenaufwickeln ausgeführt wird.
Nachdem die Luftdüse 67a in die Arbeitsstellung N1 gebracht ist, empfangen die Mittel zum Steuern der ordnungsgemäßen Fadenaufwicklung der Stromspeisungszeitsteuermittel 315 ein Ausgangssignal von den Mitteln 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge, welches anzeigt, daß der Faden gefangen ist, und erzeugen dann an die BED-Steuermittel 402 ein Befehlssignal, die Spulenkapsel-Haltemittel geringfügig vorzurücken (in 37 nach links zu bewegen), so daß die Luftdüse 67a dem den Spulenkapsel-Haltemitteln näher liegenden Ende 7aa (in 37 das rechte Ende) der Spulenwelle 7a gegenüberliegt.
Die Mittel zum Steuern der ordnungsgemäßen Fadenaufwicklung der Stromspeisungszeitsteuermittel 315 erzeugen ein Betriebsbefehlssignal zur Übertragung an die BED-Steuermittel 402. Das Betriebsbefehlssignal enthält Informationen dahingehend, daß die Spulenkapsel-Haltemittel geringfügig zurück- und in ihre Ausgangsposition bewegt werden, so daß die Luftdüse 67a der Mitte der Spulenwelle 7a gegenüberliegt, wenn die Spulenwelle 7a eine Fadenaufwickel-Startposition erreicht, in der die Spulenwelle 7a dem den Spulenkapsel-Haltemittel näher liegenden Ende 7aa der Spulenwelle 7a gegenüberliegt.
Eine Funktionsweise der automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung unter Verwendung derartiger Steuermittel wird unter Bezugnahme auf die in den 28 und 29 dargestellten Ablaufdiagramme beschrieben. Zum besseren Verständnis beginnt die Beschreibung der Funktionsweise bei einem Nähvorgangs-Startpunkt. Bei Schritt S5 wird der RAM 308 (nichtflüchtiger Speicher) gelöscht, und hierauf ist die automatische Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung betriebsbereit. Bei Schritt S6 wird der Betrieb der Nähmaschine zugelassen, und es wird ein Schritt S7 ausgeführt. Bei diesem Schritt beurteilt die Steuerung, ob ein Faden abgeschnitten ist oder nicht. Ist er abgeschnitten, wird ein Schritt S8 ausgeführt. Bei Schritt S8 beurteilt die Steuerung, ob die Stichzahl eines aktuellen Nähvorgangs eine im voraus eingegebene vorbestimmte Stichzahl überschreitet. Ist die vorbestimmte Stichzahl überschritten, muß ein Nähgut durch ein neues ersetzt werden, und es wird eine ausreichende Menge an Restfaden benötigt. Deshalb wird bei einem Schritt S9 und darauffolgenden Schritten ein Restfadenmengen-Detektiervorgang durchgeführt.
Bei Schritt S9 wird der Maschinenbetrieb unterbunden, um eine störende Beeinflussung der Nähmaschine zu vermeiden, und es – wird ein Schritt S9a ausgeführt. Bei diesem Schritt 59a beurteilt die Steuerung, ob ein Faden mindestens sechsmal durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 aufgewickelt wurde. Der Grund, warum diese Zahl verwendet wird, ist bereits beschrieben. Ist der Faden mindestens sechsmal aufgewickelt, beurteilt die Steuerung die Spulenwechselzeit auf der Grundlage der Stichzahl (da die Gesamtstichzahl pro Spule, die es gestattet, eine solche Fadenmenge in der Spule zum Nähen zu verwenden, daß ein Maximum an Näharbeit gewonnen wird, erreicht ist). Dementsprechend entscheidet die Steuerung, daß die Restfadenmengendetektion durch die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 nicht notwendig ist. Die Steuerung überspringt die Schritte S10 bis S17 und geht zu einem Schritt S18 über. Urteilt die Steuerung, daß der Faden sechsmal oder weniger aufgewickelt wurde, geht die Steuerung zu Schritt S10. Bei diesem Schritt wird ein Restfadenmengen-Detektiervorgang ausgeführt. Dieser Vorgang wird unter Bezugnahme auf 30 beschrieben, die ein Unterprogramm für den Restfadenmengendetektierprozeß zeigt. Die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 befindet sich in einem Wartezustand, wie in 31 gezeigt. Im besonderen liegt der Träger 505, der Teil des Stellglieds 501 bildet, wie in 31 gezeigt, gegen das dem Schiffchen näher liegende plattenförmige Seitenteil 508d an. Bei Schritt S1 setzt die Steuerung ein Kennzeichen oder sog. Flag zurück und geht zu einem Schritt S2 über, bei dem ein ”Ansteuerungsstrom AUFWÄRTS”-Signal an die Ansteuerschaltung 511 angelegt wird (25(a)). Sodann wird ein Schritt S3 ausgeführt. Bei diesem Schritt wartet die Steuerung einige Millisekunden und geht dann zu einem Schritt S4 über, bei dem ein Signal ”Vorrücken” an die Ansteuerschaltung 511 (25(b)) angelegt wird. Beim nächsten Schritt S5 wartet die Steuerung für die Dauer einer vorgegebenen Zeit, z. B. 30 ms (nach 30 ms wird der Ansteuerungsstrom ein Abwärts-Signal in einem Schritt S8, der noch beschrieben wird). Hierauf dient ein Anteil, wo das Signal ”Ansteuerungsstrom AUFWÄRTS” und das Vorwärts-Signal, als ein Vorwärtsgarantie-Anteil (25). Dieser Anteil garantiert die Zuführung eines Vorwärtsstroms von der Ansteuerschaltung 511 zur Spule 503.
Wenn der Vorwärtsstrom (ein im Gegenuhrzeigersinn fließender Strom in 20(c) und in den 21(a) bis 24(a)) der Spule 503 zugeführt wird, dient der Eisenkern 502 als ein Elektromagnet, so daß der Flansch 502a, der weiter vom Schiffchen entfernt ist, als N-Pol dient, während der Flansch 502b, der dem Schiffchen näher ist, als S-Pol dient. Zu diesem Zeitpunkt ist die Oberfläche des Permanentmagneten 506, die den Flanschen 502a gegenüberliegt, wie in 25(b) gezeigt, ein N-Pol. Eine abstoßende Kraft f1 zwischen den N-Polen wirkt auf den Träger 505. Zu diesem Zeitpunkt wechselwirkt der Spulenstrom mit dem Permanentmagneten 506, um eine elektromagnetische Kraft nach der Linke-Hand-Regel von Fleming zu erzeugen, nämlich eine elektromagnetische Kraft, welche die Spule 503 veranlaßt, sich in der 21(b) nach links zu bewegen. Die Spule 503 ist jedoch feststehend. Als Folge davon wirkt auf den Träger 505 eine Treibkraft f2, die in ihrer Größe gleich der elektromagnetischen Kraft ist, in ihrer Richtung dieser jedoch entgegengesetzt ist. Als Folge davon empfängt der Träger 505 die resultierende Treibkraft F1 der durch den Magneten des Eisenkerns 502 bewirkten Treibkraft f1 und der durch die elektromagnetische Kraft bewirkten Treibkraft f2 und beginnt, sich zu dem Schiffchen hin (in 21(b) nach rechts) zu bewegen.
Der Träger 505 bewegt sich zum Schiffchen, wobei er sich weiter von den Flanschen 502a entfernt, die dem Schiffchen näher liegen. Dementsprechend wird die Treibkraft f1 infolge der Magnetwirkung allmählich klein; der Träger 505 erhält jedoch die elektromagnetische Kraft über einen breiteren Bereich, und die Treibkraft f2 infolge der elektromagnetischen Kraft wird groß. Der Träger 505 setzt seine Bewegung in Richtung Schiffchen fort, weil die resultierende Treibkraft immer noch auf den Träger wirkt.
Der Träger 505 erreicht einen Mittelpunkt zwischen den Flanschen 502a und 502b oder einen Punkt, der im wesentlichen gleiche Abstände von den Flanschen aufweist. An diesem Punkt ist der Abstand des Trägers 505 von den Flanschen 502a und 502b groß. Die durch die elektromagnetische Kraft bewirkte Treibkraft f1 wirkt nur wenig auf den Träger 505. Jedoch ist der Bereich des Trägers 505, in dem er die elektromagnetische Kraft empfängt, breit, wie in dem vorstehend beschriebenen Stadium, und die Treibkraft f2 wirkt auf den Träger 505. Der Träger 505 setzt seine Bewegung zum Schiffchen fort, weil er die resultierende Treibkraft F2 empfängt.
Während sich der Träger 505 zum Schiffchen bewegt, nähert er sich den Flanschen 502a, die dem Schiffchen näher liegen, wie in 23(b) gezeigt. Der N-Pol des Permanentmagneten 506 des Trägers 505 wird zum S-Pol des Flansches 502a hingezogen. Die vom Träger empfangene Treibkraft f1 infolge der Magnetwirkung wächst allmählich. Ein Bereich des Trägers 505, in dem er die elektromagnetische Kraft empfängt, ist breit, wie in dem vorstehend beschriebenen Stadium, und die Treibkraft f2 wirkt auf den Träger. Unter der resultierenden Treibkraft F3 hält der Träger 505 seine Bewegung in Richtung Schiffchen aufrecht.
Infolge dieser Bewegung des Trägers wird das Ende des Detektierstabs 507 in die Spulenkapsel 2 durch die Detektierstab-Öffnungen 1c und 2F eingeführt (32(a)). Zu diesem Zeitpunkt trifft in dem Fall, daß eine ausreichende Fadenmenge in der Spule 7 verblieben ist, das Ende des Detektierstabs 507 die äußere Oberfläche des aufgewickelten Spulenfadens 150, wie in 32(a) gezeigt. Der Ultraschallsensor 509 erzeugt ein Spannungssignal kleiner Amplitude, wie in den 34(a) und 34(a) gezeigt. Wenn die Restfadenmenge klein oder so klein ist, daß ein Spulenwechsel erforderlich ist, stößt der Träger 505 mit dem dem Schiffchen näher liegenden plattenförmigen Seitenteil 508c zusammen (32(b)), und der Ultraschallsensor 509 erzeugt ein Spannungssignal großer Amplitude (35(a)). Die Spannung wird mit der Referenzspannung verglichen, und der monostabile Multivibrator-Schaltkreis 513b erzeugt ein Low-(L-)Signal als ”Faden vorhanden”-Signal (33(b) und 34(b)), wenn die Restfadenmenge hinreichend groß ist, und erzeugt ein High-(H-)Signal als ”Kein Faden”-Signal, wenn die Restfadenmenge klein oder so klein ist, daß der Spulenwechsel erforderlich ist (35(b)).
Wenn also bei Schritt S6 ein monostabiles Signal vorhanden ist (ein High-Signal erzeugt wird), urteilt die Steuerung, daß die Spule 7 durch eine neue ersetzt werden muß und geht zu einem Schritt S7 über. Bei diesem Schritt setzt sie ein Spulenwechsel-Flag und geht dann zu einem Schritt S8 über. Wenn das monostabile Signal nicht vorhanden ist (ein Low-Signal erzeugt wird), urteilt die Steuerung, daß kein Spulenwechsel notwendig ist und geht unter Überspringen des Schritts S7 zu einem Schritt S8 über. Bei diesem Schritt wird ein Signal ”Ansteuerungsstrom ABWÄRTS” an die Ansteuerschaltung 511 gelegt, wie in 25(a) gezeigt. Beim nächsten Schritt S9 wartet die Steuerung einige Millisekunden und geht zu einem Schritt S10 über. Bei diesem Schritt wird ein Signal ”Ansteuerungsstrom AUFWÄRTS” an die Ansteuerschaltung 511 angelegt, wie in 25(a) gezeigt. Sodann geht die Steuerung zu einem Schritt S11 über, wo sie mehrere Millisekunden wartet, und geht sodann zu einem Schritt S12, bei dem ein Signal ”Rückzug” an die Ansteuerschaltung gelegt wird, wie in 25(b) gezeigt, wonach die Steuerung zu einem Schritt S13 übergeht, wo sie für die Dauer einer voreingestellten Zeit oder 30 ms wartet, wie im Fall des Vorrückens (nach Ablauf von 30 ms wird der Ansteuerungsstrom ein Abwärts-Signal in einem Schritt S15, der noch zu beschreiben ist). Hierauf, wie in 25 gezeigt, dient ein Anteil, wo das Signal ”Ansteuerungsstrom AUFWÄRTS” und das Rückzug-Signal, als ein Rückzuggarantie-Anteil. Dieser Anteil garantiert die Zuführung eines Rückwärtsstroms von der Ansteuerschaltung 511 zur Spule 503.
In der Folge dienen die scheibenartigen Flansche 502a, die von dem Schiffchen weiter entfernt liegen, als S-Pol, und die scheibenartigen Flansche 502a, die dem Schiffchen näher liegen, dienen als N-Pol. Die Richtung der durch den Elektromagneten des Eisenkerns 502 bewirkten Treibkraft f1 ist der Treibkraft f1 im obigen Fall entgegengesetzt. Die Treibkraft f2 ist in ihrer Richtung der im obigen Fall ebenfalls entgegengesetzt. Deshalb weist auch die resultierende Treibkraft F1 eine Richtung auf, die der im obigen Fall entgegengesetzt ist. Dementsprechend bewegt sich der Träger 505 in Richtung Schiffchen. Der Träger 505, wie in 31 gezeigt, stößt mit dem plattenförmigen Seitenteil 508d zusammen, das weiter entfernt von dem Schiffchen liegt, und der Ultraschallsensor 509 erzeugt ein Spannungssignal großer Amplitude, wie wenn er mit dem plattenförmigen Seitenteil 508c zusammenstößt (33(a) bis 35(a)). Das Spannungssignal wird mit der Bezugsspannung verglichen, der monostabile Multivibrator-Schaltkreis 513b erzeugt ein High-Signal als Signal ”Normale Bewegung” des Bewegungselements (33(b) bis 35(b)). Wenn eine Störung eintritt und der Träger 505 nicht in die ursprüngliche Position zurückkehrt, erzeugt der Ultraschallsensor 509 kein Signal, so daß der monostabile Multivibrator-Schaltkreis 513b ein Low-Signal als Signal ”Keine Bewegung” (Anormal-Signal) des Bewegungselements erzeugt.
Wenn bei einem Schritt S14 kein monostabiles Signal anliegt (es wird ein Low-Signal erzeugt), urteilt die Steuerung, daß die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 im Anormal-Zustand ist, und geht zu einem Schritt S17 über. Bei diesem Schritt setzt die Steuerung ein Flag ”Restfadenmengen-Detektiervorrichtung anormal” und geht zu Schritt S15. Wenn bei Schritt S14 ein monostabiles Signal vorhanden ist (es wird ein High-Signal erzeugt), urteilt die Steuerung, daß die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 im Normalzustand ist, und geht zu einem Schritt S15 über. Bei diesem Schritt, wie in 25(a) gezeigt, sendet sie ein Signal ”Ansteuerungsstrom ABWÄRTS” und geht zu Schritt S16 über. Bei diesem Schritt wartet sie einige Millisekunden lang und springt zurück zu Schritt S11 in dem in 28 gezeigten Hauptablaufdiagramm.
Bei Schritt S11 in 28 beurteilt die Steuerung, ob sich die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 im Normalzustand befindet. Wenn das Flag ”Restfadenmengen-Detektiervorrichtung anormal” bei Schritt S17 von 30 nicht gesetzt ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S12 über. Bei diesem Schritt beurteilt die Steuerung, ob ein Spulenwechselanforderungssignal vorhanden ist. Wenn das Flag ”Restfadenmengen-Detektiervorrichtung anormal” bei Schritt S7 von 30 gesetzt ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S13 über. Bei diesem Schritt setzt die Steuerung dieses Flag zurück und geht zu Schritt S14 über.
Bei Schritt S14 beurteilt die Steuerung, ob ein Faden mindestens dreimal durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 aufgewickelt wurde. Der Grund, warum diese Zahl verwendet wird, ist bereits beschrieben. Wurde der Faden weniger als dreimal aufgewickelt, urteilt die Steuerung, daß es unmöglich ist, die Spulenwechselzeit auf der Basis der Stichzahl zu beurteilen und eine Nahtmusteränderung zu erkennen, und geht unter Überspringen der Schritte S15 bis S18 zu einem Schritt S19 über. Bei diesem Schritt wird eine Spule gegen eine neue ausgetauscht gemäß einer von der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 ausgegebenen Spulenwechselanforderung (Schritt S12). Wenn bei Schritt S14 der Faden dreimal oder mehr aufgewickelt ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S15 über, um eine exaktere Beur teilung des Spulenwechsels durchzuführen. In dem Schritt S15 beurteilt die Steuerung, ob eine Spulenwechselanforderung, die an diese Spule von der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 gesendet wird, eine erste Spulenwechselanforderung ist. Für den Fall, daß es eine erste Spulenwechselanforderung ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S17 über, in dem sie beurteilt, ob ein Nahtmuster geändert ist.
Bei einem Schritt S16 beurteilt die Steuerung, ob die Beziehungen (4) und (5) erfüllt sind. Wenn die Beziehung (4) erfüllt ist, urteilt die Steuerung, daß eine Nahtteilung verkleinert ist. Wenn die Beziehung (5) erfüllt ist, wird geurteilt, daß die Nahtteilung vergrößert ist. Sodann geht die Steuerung zu einem Schritt S33. Bei diesem Schritt wird eine in einem noch zu beschreibenden Schritt S23 gesetzte Spulenwechselzeit und eine auf die Spule aufgewickelte Fadenmenge Lm initialisiert, und die Steuerung geht weiter zu Schritt S19. Bei diesem Schritt wird ein Spulenwechsel ausgeführt, gemäß einer von der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 hervorgebrachten Spulenwechselanforderung (Schritt S12). In anderen Worten, die bislang verwendete Spulenwechselzeit ist ungültig, weil das Nahtmuster geändert ist. Es ist notwendig, eine für das geänderte Nahtmuster geeignete Spulenwechselzeit einzusetzen. Zu diesem Zweck geht die Steuerung zu Schritt S19, wobei der Prozeß der Beurteilung der Spulenwechselzeit bei Schritt S18 übergangen wird.
Wenn bei Schritt S16 die Beziehungen (4) und (5) nicht erfüllt sind, urteilt die Steuerung, daß keine Änderung der Nahtteilung vorliegt und geht zu einem Schritt S17. Bei diesem Schritt beurteilt die Steuerung, ob die in einem noch zu beschreibenden Schritt S23 erhaltenen Beziehungen (6) und (7) erfüllt sind. Sind diese Beziehungen erfüllt, urteilt die Steuerung, daß ein Nähgut geändert ist, und geht weiter zu Schritt S33. Sind diese Beziehungen nicht erfüllt, urteilt die Steuerung, daß das Nähgut unverändert bleibt und geht zu Schritt S18 über.
Für den Fall, daß bei Schritt S15 eine von der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 herkommende Spulenwechselanforderung eine zweite oder darauffolgende Spulenwechselanforderung ist, oder wenn bei Schritt S9a der Faden sechsmal oder mehr aufgewickelt ist, umgeht die Steuerung die Beurteilung der Nahtmusteränderung in den Schritten S16 und S17 und springt zu Schritt S18. Bei diesem Schritt beurteilt die Steuerung, ob die Beziehungen (1) bis (3) oder (8) bis (16) erfüllt sind.
Urteilt die Steuerung bei Schritt S18, daß die Beziehungen (1) bis (3) oder (8) bis (16) erfüllt sind, d. h. die Steuerung urteilt, daß die Spulenwechselzeit erreicht ist, geht die Steuerung zu Schritt S19. Bei diesem Schritt wird die Spule gegen eine neue ausgewechselt. Zum besseren Verständnis wird eine durch die Spulenkapsel-Haltemittel gehaltene Spulenkapsel mit ”2Y” bezeichnet und die andere, innerhalb des Schiffchens befindliche Spulenkapsel mit ”2X”.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Spulenkapsel-Haltemittel, welche die Spulenkapsel 2Y halten, durch den Vorgang bei Schritt S27 in die Ausgangsposition gebracht (die Rückzugposition, in der sie dem Schiffchen gegenüberliegen). Durch Drehen des Dreharms 70 um 180° werden die Spulenkapsel-Haltemittel, welche die Spulenkapsel nicht halten, zum Schiffchen 1 hin vorgerückt und nehmen die Spulenkapsel 2X aus dem Schiffchen auf, wonach der Dreharm 70 zurückbewegt wird. Sodann wird der Dreharm 70 um 180° gedreht, um die Spulenkapsel 2Y dem Schiffchen 1 gegenüberzubringen. Dann wird der Dreharm 70 vorgerückt, um die Spulenkapsel 2Y in das Schiffchen zu bringen, und der Dreharm 70 wird zurückbewegt.
Die Steuerung geht zu einem Schritt S20 über, bei dem sie den Betrieb der Nähmaschine 300 zuläßt, und geht zu einem Schritt S21 über. Bei diesem Schritt wird der Dreharm 70 gedreht und vorgerückt, um die Spulenkapsel 2X in die Restfaden-Beseitigungsposition B zu bringen, und es wird ein Restfaden aus der Spule in der Spulenkapsel 2X entfernt. Der Restfadenbeseitigungsvorgang wird unter Bezugnahme auf ein in 36 dargestelltes Unterprogramm für den Restfadenbeseitigungsprozeß beschrieben.
Bei Schritt S1 wird ein Restfaden-Motor angesteuert und ein aus der Spulenkapsel 2X herausgeführter (herunterhängender) Restfaden wird aus der Spule, die sich in der Spulenkapsel befindet, herausgezogen. Sodann wird ein Schritt S2 ausgeführt. Bei diesem Schritt beurteilt die Steuerung, ob der Restfaden aus der Spule entfernt wird oder nicht. Wenn der Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge ein Impulssignal erzeugt, urteilt die Steuerung, daß der Vorgang zum Entfernen des Rests im Gange ist, und wiederholt einen ähnlichen Prozeß, bis kein Impulssignal mehr erzeugt wird. Erzeugt der Sensor zum Detektieren der Restfadenmenge kein Impulssignal, urteilt die Steuerung, daß der Vorgang zum Entfernen des Restfadens abgeschlossen ist, und geht zu einem Schritt S3 über.
Bei Schritt S3 wird der Restfadenentfernungsmotor angehalten, und die Steuerung geht zu einem Schritt S4. Bei diesem Schritt wird die Zahl der Drehungen Rz, die durch den Sensor 161a zum Detektieren der Restfadenmenge detektiert werden, wenn der Restfaden aus der Spule entfernt wird, gespeichert, und die Steuerung kehrt zu einem Schritt S22 in dem in 29 gezeigten Ablaufdiagramm zurück.
Bei Schritt S22 des Ablaufdiagramms gemäß 29 beurteilt die Steuerung, ob ein Faden mindestens zweimal durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 aufgewickelt ist. Der Grund, warum diese Zahl verwendet wird, ist bereits beschrieben. Ist der Faden weniger als zweimal gewickelt, urteilt die Steuerung, daß es unmöglich ist, die Spulenwechselzeit einzustellen, überspringt einen Schritt S23 und geht zu einem Schritt S24 über. Bei diesem Schritt wird ein Fadenaufwickelvorgang durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 durchgeführt. Ist der Faden zweimal oder mehr aufgewickelt, urteilt die Steuerung, daß es möglich ist, die Spulenwechselzeit einzustellen und geht zu Schritt S23. Bei diesem Schritt werden die Beziehungen (1) bis (3) oder (8) bis (16) für die Spulenwechselzeit und die Beziehungen (4) bis (7) für die Nahtmustererkennung gesetzt.
Sodann geht die Steuerung zu Schritt S24, bei dem ein Spulenfadenaufwickelvorgang (Fadenaufwickelvorgang) durchgeführt wird. Dieser Vorgang wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 37 beschrieben. Der Fadenaufwickelvorgang schließt an folgende Arbeitsgänge an. Ein von der Fadenwickelvorrichtung 200 und den Spannungsänderungs-Mitteln 204 geführter Spulenfaden 150 wird mit einer Umwindung um die Rolle 54 gewickelt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter der Spannungs änderungs-Mittel 204 eingeschaltet, um eine Solenoid-Spannung zu erhöhen und eine Fadenspannung auf ein Mindestmaß zu reduzieren.
Sodann wird das Ende des Spulenfaden 150 in das Aufnahmeloch 65a des Fadenaufnehmers 65 eingeführt und leicht hineingeschoben. Das elektromagnetische Ventil 68 wird vorübergehend eingeschaltet, und es wird Luft aus einer Luftquelle in die Luftleitungen 66 und 67 eingespeist. Die Luftströmung führt den Spulenfaden 150, der in das Aufnahmeloch 65a eingeführt wurde, zur Luftdüse 67a, bis das Fadenende aus der Luftdüse 67a hervortritt. Eine Länge des hervortretenden Teils des Fadens ist so groß, daß die Spulenwelle das Fadenende fangen kann; in der vorliegenden Ausführungsform circa 5 mm. Wenn der in das Aufnahmeloch 65a eingeführte Spulenfaden 150 durch die Luft von dem Fadenaufnehmer 65 zur Luftdüse 67a getragen wird und aus dieser hervortritt, ist es zu bevorzugen, daß eine Bedienungsperson ihn um eine erforderliche Länge aus der Düse herauszieht oder manuell herausführt. Wenn so vorgegangen wird, ist ein guter Fadentransport sichergestellt.
Sodann wird bei Schritt S1 der Dreharm 70 gedreht, um die Spulenkapsel 2X zur Spulenfaden-Wickelposition C zu bringen. Sodann geht die Steuerung zu Schritt S2 über. Bei diesem Schritt wird der Dreharm 70 vorgerückt, um die Spulenkapsel 2X in die Spulenfaden-Wickelposition C zu bringen. Der Spulen-Antriebsmotor M2 wird vorübergehend angehalten, um den Kupplungsmechanismus 50a mit der Spule 7 zu verbinden.
Beim nächsten Schritt S3 wird der Spulen-Antriebsmotor M2 angesteuert, um die Spule 7 zu drehen. Der Schritt 54 wird ausge führt. Bei diesem Schritt wird der Luftdüsenrückzugmotor 37 angesteuert, um die Luftdüse 67a, die sich in der Rückzugposition N2 befindet, zur Arbeitsstellung N1 zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Luftdüse 67a der Mitte des Spulenwelle 7a gegenüber.
Es wird ein Schritt S5 ausgeführt. Bei diesem Schritt beginnt die Luftdüse 67a, einen Luftstrom auszustoßen, und die Steuerung geht zu einem Schritt S6 über, bei dem sie eine festgelegte Zeit lang wartet.
Wie in 14 gezeigt, wird ein aus der Luftdüse 67a hervortretender Teil des Fadens durch die Öffnung 2A der Spulenkapsel 2 hinreichend in die Spulenkapsel 2 eingebracht (hineingeführt), wobei er nicht flattert. Ferner wird er zur Fadenaufwickelseite XX der Spulenwelle geführt. Mit Hilfe der Drehung der Spulenwelle 7a und des Spiralwirbels fängt die Schiffchenwelle den Faden in der Mitte der Welle (38(a)).
Wenn die Spulenwelle 7a den von der Fadenwickelvorrichtung 200 hergeführten Spulenfaden 150 fängt, beginnt sich die Rolle 54 zu drehen, und der Photosensor 60 erzeugt ein Impulssignal.
Daraufhin wird bei einem Schritt S7 von der Steuerung beurteilt, ob die Mittel 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge eine vorgegebene Zahl an Impulsen über die vorgegebene Zeitspanne zählen. In der vorliegenden Ausführungsform wird dann, wenn ein oder mehr Impulse erkannt werden oder die Spule 7 eine oder mehr Drehungen vollbringt, entschieden, daß der Faden um die Mitte der Spulenwelle 7a herumgewickelt wird. Für den Fall, daß nicht ein oder mehr Impulse detektiert werden, geht die Steuerung zu einem noch zu beschreibenden Schritt S11. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird mindestens ein Impuls detektiert. Der Grund hierfür ist, daß wenn mehrere Impulse detektiert werden und der Faden mit vielen Umwindungen um die Mitte der Spule gewickelt wird, dann wird der nachfolgend auf die Spulenwelle aufgewickelte Faden eine bäuchige Form annehmen.
Die Steuerung geht zu einem Schritt S8 über. Bei diesem Schritt werden die Spulenkapsel-Haltemittel geringfügig vorgerückt (in 38 nach rechts bewegt), so daß die Luftdüse 67a dem den Spulenkapsel-Haltemitteln näher liegenden Ende 7aa der Spulenwelle 7a gegenüberliegt (in 38 das linke Ende). Sodann geht die Steuerung zu einem Schritt S9 über, bei dem sie über eine festgesetzte Zeitspanne wartet. Während dieser Wartezeit dreht sich die Spule 7. Folglich wird der Spulenfaden 150 um die Mitte der Spulenwelle 7a gewickelt und wird dann progressiv gegen das den Spulenkapsel-Haltemitteln näher liegende Ende 7aa der Spulenwelle hin auf die Spulenwelle gewickelt.
Die Steuerung geht zu einem Schritt S10 über. Bei diesem Schritt beurteilt die Steuerung, ob eine vorgegebene Zahl von Impulsen über einen festgesetzten Zeitraum hinweg gezählt wird (die Spule 7 wird vier- bis fünfmal gedreht). Wenn die Antwort NEIN ist, urteilt die Steuerung, daß der Faden nicht um die Spulenwelle 7a gewickelt wird und geht zu einem Schritt S11 über. Bei diesem Schritt wird der Ausstoß von Luft aus der Luftdüse 67a angehalten, und die Steuerung geht zu einem Schritt S12 über. Bei diesem Schritt wird der Schrittmotor 37 angesteuert, um die Luftdüse 67a von der Arbeitsstellung N1 zur Rückzugposition N2 zu bewegen, worauf die Steuerung zu einem Schritt S13 geht. Bei diesem Schritt wird der Spulen-Antriebsmotor M2 angehalten, und die Steuerung führt einen Schritt S14 aus. Bei diesem Schritt wird der Dreharm 70 zurückbewegt, um den Kupplungsmechanismus 50a von der Spule 7 auszukuppeln. Die Steuerung kehrt zu Schritt S2 zurück und unternimmt einen neuen Versuch.
Wenn bei Schritt S10 eine vorgegebene Zahl von Impulsen über die vorgegebene Zeitspanne gezählt wird, urteilt die Steuerung, daß die Wicklung, wie in 37(b) gezeigt, erfolgreich durchgeführt wird, und die Steuerung geht zu einem Schritt S15 über. Bei diesem Schritt wird der Ausstoß von Luft aus der Luftdüse 67a angehalten, und die Steuerung führt den Schritt S16 aus. Bei diesem Schritt wird der Schrittmotor 37 angesteuert, um die Luftdüse 67a von der Arbeitsstellung N1 zur Rückzugposition N2 zu bewegen, und die Steuerung geht zu einem Schritt S17 über. Bei diesem Schritt werden die Spulenkapsel-Haltemittel geringfügig rückwärts bewegt, in eine Position, in der die Luftdüse 67a der Mitte der Spulenwelle 7a gegenüberliegt, d. h. ihre Ausgangsposition. Nebenbei bemerkt, wird der Kupplungsmechanismus 50a nicht aus den Öffnungen 7X der Spule herausgezogen, wenn die Spule durch die Spulenkapsel-Haltemittel vorwärts und rückwärts bewegt wird.
Auf diese Weise liegt die Luftdüse 67a der Mitte der Spulenwelle 7a gegenüber, und ein Faden wird fortlaufend um die Spulenwelle 7a gewickelt, aus einer Position heraus, die in einem beträchtlichen Abstand von der Spulenwelle 7a liegt, wobei der Spulenfaden 150, der auf das den Spulenkapsel-Haltemitteln näher liegende Ende 7aa der Spulenwelle 7a aufgewickelt ist, progressiv gegen das Ende der Spulenwelle hin aufgewickelt wird, das von den Spulenkapsel-Haltemitteln weiter entfernt ist (näher an dem Kupplungsmechanismus 50a; in 38 die linke Seite). Der Faden kommt mit dem Spulenflansch 7b in Berührung, der von den Spulenkapsel-Haltemitteln weiter entfernt liegt, und wird progressiv in Richtung der Spulenkapsel-Haltemittel aufgewickelt (in 38 die rechte Seite). Dieser Aufwickelvorgang wird wiederholt. Schließlich ist der Faden ordentlich in mehrlagiger Weise aufgewickelt.
In einem Schritt 518 vergleichen die Beurteilungsmittel 61B eine tatsächliche Fadenaufwickelmenge, die durch die Mittel 61 zum Detektieren der effektiv aufgewickelten Fadenmenge detektiert wurde, mit der vorgegebenen Fadenaufwickelmenge, die bereits durch die Spulenfadenmengen-Einstellmitteln 61A eingegeben wurde, und beurteilt, ob die beiden Aufwickelmengen einander gleich sind. Sind sie nicht gleich, oder erreicht die tatsächliche Fadenaufwickelmenge die vorgegebene Fadenaufwickelmenge noch nicht, wird eine derartige Beurteilung wiederholt, bis die beiden Aufwickelmengen gleich sind. Sind die beiden Fadenaufwickelmengen gleich, geht die Steuerung zu einem Schritt S19 über, in dem der Spulen-Antriebsmotor M2 angehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der aufgewickelte Faden das Volumen, das der vorgegebenen Fadenaufwickelmenge entspricht, die durch die Spulenfadenmengen-Einstellmittel 61A eingegeben wurde.
Somit wird der Spulenfaden 150 automatisch auf die Spule 7 gewickelt. Sodann führt die Steuerung einen Schritt S20 durch, in dem die Zahl der Drehungen Rm der Rolle 54 gespeichert wird, und die Steuerung kehrt zu dem Schritt S25 in dem Ablaufdiagramm von 29 zurück.
Bei dem Schritt S25 des Ablaufdiagramms nach 29 wird der Schalter der Spannungsänderungs-Mittel 204 ausgeschaltet, um die Solenoid-Treibkraft zu beseitigen und die Fadenspannung auf ein Maximum anzuheben. Unter dieser Bedingung erfolgt das Fadenfangen. Ein Spulenfaden 150, der von der Fadenwickelvorrichtung 200 hergeführt, auf die Spule 7 gewickelt und durch die Öffnung 2A herausgeführt wird, wird durch den Spalt zwischen dem Öffnungsende der Spulenkapsel 2 und dem äußeren Umfang der Spule 7 zum Schlitz 2C geführt und schließlich an einer Stelle nahe der Öffnung 2E für eine Fadenspannfeder durch die Fadenauslauföffnung 2H herausgeführt, die sich unter der Spulenfaden-Spannfeder 2D befindet.
Nach Beendigung des Fadenfang-Vorgangs geht die Steuerung zu Schritt S26 über. Bei diesem Schritt wird die Luftdüse 67a von der Rückzugposition N2 zur Fadenschneidposition N5 bewegt. Der Schalter der Spannungsänderungs-Mittel 204 wird eingeschaltet, um die Solenoid-Treibkraft auf ein Maximum zu steigern und die Fadenspannung auf ein Minimum zu reduzieren. Unter dieser Bedingung wird der Faden abgeschnitten. Als Folge des Fadenabschneidvorgangs wird eine Länge des Spulen- oder Unterfadens, die erforderlich ist, um Nähte durch Verschlingen des Spulen- oder Unterfadens mit dem Oberfaden zu bilden, d. h. circa 40 mm, an einer Stelle nahe der Spannfeder-Öffnung 2E durch die Fadenauslauföffnung 2H, die sich unter der Spulenfaden-Spannfeder 2D befindet, herausgeführt. Andererseits tritt der Unterfaden von der Fadenwickelvorrichtung 200 der Länge LL, die erforderlich ist, damit der Faden um die Spulenwelle 7a gewickelt wird, nämlich circa 55 mm, aus der Luftdüse 67a hervor.
Da die Länge LL, die erforderlich ist, damit der Faden um die Spulenwelle 7a gewickelt wird, aus der Luftdüse 67a hervortritt, kann der Faden in ähnlicher Weise auf die nächste Spule (die darauffolgenden Spulen) gewickelt werden. Sodann wird die Luftdüse 67a von der Fadenschneidposition N5 zur Rückzugposition N2 bewegt. Nachdem der automatische Fadenabschneid-Vorgang abgeschlossen ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S27 über. Bei diesem Schritt wird der Dreharm 70 in die Rückzugposition zurückgezogen und gedreht, um die Spulenkapsel 2X dem Schiffchen 1 gegenüberzubringen. Hier wird die automatische Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung in einen Wartezustand gesetzt.
Die Steuerung geht zu einem Schritt S28 über, in dem sie beurteilt, ob der Maschinen-Hauptschalter 302 ausgeschaltet ist. Somit werden selbst dann, wenn der Maschinen-Hauptschalter 302 während der Prozeßausführung durch die entsprechenden Vorrichtungen in den Schritten S10 bis S26 ausgeschaltet ist, die Prozesse der Schritte S10 bis S26 durchgeführt, und die Vorrichtung wird in einen zum Spulenwechsel bereiten Zustand gesetzt.
Wenn im Schritt S7 der Fadenabschneidvorgang noch nicht ausgeführt ist oder wenn die Stichzahl eines aktuellen Nähvorgangs noch unterhalb der bei Schritt S11 eingegebenen Stichzahl liegt, geht die Steuerung zu einem Schritt S28. Wenn die Steuerung bei Schritt S12 urteilt, daß bei Schritt S7 in 30 das Spulenwechselanforderungs-Flag noch nicht gesetzt ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S32, bei dem sie den Betrieb der Nähmaschine 300 zuläßt, und geht zu Schritt S28. Wenn bei Schritt S28 der Maschinen-Hauptschalter 302 einge schaltet ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S7 zurück. Im besonderen wird dann, wenn der Maschinen-Hauptschalter 302 eingeschaltet ist, die von den Spulenkapsel-Haltemitteln gehaltene Spulenkapsel 2X in die Ausgangsposition gebracht, und die Vorrichtung wartet auf die Erzeugung eines Fadenabschneid-Signals. Wenn die Steuerung urteilt, daß der Maschinen-Hauptschalter 302 ausgeschaltet ist, d. h. wenn eine Bedienungsperson den Maschinen-Hauptschalter ausschaltet, geht die Steuerung zu einem Schritt S30 über.
Bei Schritt S29 wird der Dreharm 70 in eine Position vorgerückt, in der die Spulenkapsel 2X dem Schiffchen 1 gegenüberliegt, wie in 39 gezeigt. In diesem Zustand kann eine Bedienungsperson keinen Zugriff auf die Spulenkapsel 2X und die in das Schiffchen eingesetzte Spulenkapsel 2Y nehmen, es sei denn, der Dreharm 70 wird manuell zurückgezogen oder gedreht. Erfindungsgemäß ist, wenn die Spulenkapsel in dieser Position ist, ein Hindernis nahe den Spulenkapsel-Haltemitteln angeordnet. Deshalb ist ein Drehen des Dreharms 70 unterbunden.
Sodann wird der Schritt S30 ausgeführt. In diesem Schritt wird der aktuelle Status im RAM 308 (nichtflüchtiger Speicher) abgelegt, und die Tatsache, daß ein normaler Stromabschalt-Vorgang ausgeführt wurde, wird in demselben gespeichert. Die Steuerung geht zu einem Schritt S31, bei dem der Relaisschalter 303 ausgeschaltet wird, um die Stromversorgung zur automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung an sich zu unterbrechen.
Wenn die Steuerung bei Schritt S11 urteilt, daß das Flag ”Restfadenmengen-Detektiervorrichtung anormal” bei Schritt S17 in 30 gesetzt ist, geht die Steuerung zu einem Schritt S34 in dem in 28 gezeigten Ablaufdiagramm, bei dem sie das Flag zurücksetzt, und geht dann zu einem Schritt S35 über. Bei diesem Schritt zeigen die Anzeigemittel 316 einen Fehler an, um eine Bedienungsperson aufzufordern, Maßnahmen zu ergreifen. Sodann geht die Steuerung zu einem Schritt S36 über. Bei diesem Schritt wartet die Steuerung, bis die Bedienungsperson den Maschinen-Hauptschalter 302 ausschaltet, und nachdem dieser ausgeschaltet ist, geht sie zu Schritt S31 des in 29 dargestellten Ablaufdiagramms über. Bei diesem Schritt wird der Relaisschalter 303 ausgeschaltet, um die Stromversorgung zur automatischen Spulenfaden-Versorgungsvorrichtung an sich zu unterbrechen.
Sodann wird der Maschinen-Hauptschalter 302 wieder eingeschaltet, und die Steuerung kehrt zu dem in 28 gezeigten Schritt S1 zurück. Bei diesem Schritt wird die Information, ob die vorangegangene Stromunterbrechung auf einem normalen Stromunterbrechungsvorgang beruht oder nicht, aus dem RAM 308 ausgelesen.
Der Schritt S2 wird ausgeführt. Bei diesem Schritt werden die grundlegenden Initialisierungsvorgänge der entsprechenden Mechanismen in äußerst wirksamer Weise durchgeführt. Nach Beendigung der Initialisierungsvorgänge geht die Steuerung zu Schritt S3 über, bei dem sie beurteilt, ob die vorangegangene Stromunterbrechung auf einem normalen Stromunterbrechungsvorgang beruht oder nicht. Ist die Antwort JA, geht die Steuerung zu Schritt S4 über.
Beim Schritt S4 wird der Dreharm 70 um eine vorgegebene Anzahl von Schritten zurückgezogen, um einen Ausgangspunkt zu detek tieren, und die Steuerung beurteilt, ob die Zahl der zum Detektieren des Ausgangspunktes verwendeten Schritte gleich der Anzahl von Schritten für den obengenannten Fall (Schritt S29) ist. Wenn die Bedienungsperson die Spulenkapsel 2X und die Spulenkapsel 2Y aus dem Schiffchen herausnimmt, wenn der Maschinen-Hauptschalter 302 auf ”AUS” steht, befindet sich der Dreharm 70 nicht in der Position, in der sich auf das Schiffchen 1 zubewegt. Deshalb wird der Ausgangspunkt bei einer Anzahl von Schritten detektiert, die von der des obengenannten Falls verschieden ist. Nimmt die Bedienungsperson die Spulenkapsel 2X und die Spulenkapsel 2Y im Schiffchen nicht heraus, dann befindet sich der Dreharm 70 in der Position, in der er sich auf das Schiffchen 1 zu bewegt. Deshalb wird der Dreharm 70 bei der Anzahl von Schritten zum Ausgangspunkt zurückgebracht, die der im obengenannten Fall entspricht. Die Steuerung geht sodann zu Schritt S5 über.
Wenn bei Schritt S3 ein unbeabsichtigter Stromausfall auftritt oder die Stromunterbrechung nicht auf einem normalen Stromunterbrechungsvorgang beruht, weil sich die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 in einem anormalen Zustand befindet, veranlaßt die Steuerung die Anzeigemittel 316 zu einer Fehleranzeige und fordert die Bedienungsperson auf, Maßnahmen zu ergreifen, und geht dann zu Schritt 537. Auch dann, wenn bei Schritt S4 der Ausgangspunkt bei einer unterschiedlichen Anzahl von Schritten detektiert wird, d. h. die Bedienungsperson die Spulenkapseln 2X und 2Y herausnehmen könnte, veranlaßt die Steuerung die Anzeigemittel 316 zu einer Fehleranzeige und fordert die Bedienungsperson auf, Maßnahmen zu ergreifen, und geht dann zu Schritt S37 über.
Die Bedienungsperson löscht die Fehleranzeige und führt einen geeigneten Wiederherstellungsvorgang durch. Das heißt, sie prüft alle verwendeten Spulen und entfernt den Restfaden aus allen diesen Spulen. Ferner setzt sie nacheinander alle Spulenkapseln, welche die verwendeten Spulen enthalten, auf die Blindwelle 6. Beim Aufsetzen der Spulen auf die Blindwelle 6 bringt die Bedienungsperson ihre Hand von der Dreharmseite her nahe an die Blindwelle 6 und setzt die Spulen auf die Blindwelle, ohne dabei die Innenhandfläche umzudrehen.
Es wird geprüft, ob eine Spulenkapsel, welche eine erste Spule enthält, sicher auf der Blindwelle 6 sitzt. Es gibt viele Methoden, dies zu prüfen. Bei einer ersten Methode schaltet die Bedienungsperson einen Spuleneinsetz-Schalter ein (nicht gezeigt). Das Ergebnis des Schaltvorgangs wird zur Prüfung verwendet. Bei einer zweiten Methode ist z. B. ein Reflexionssensor nahe der Blindwelle 6 angeordnet. Ein Ausgangssignal des Sensors wird für die Prüfung herangezogen. Zur besseren Verdeutlichung wird diese Spulenkapsel mit 2Y bezeichnet, und die auf die Blindwelle 6 aufzusetzende Spulenkapsel mit 2X.
Wenn bei Schritt S37 die Spulenkapsel 2Y auf die Blindwelle 6 gesetzt ist, geht die Steuerung zu Schritt S38 über. Bei diesem Schritt werden die Spulenkapsel-Haltemittel in eine der Blindwelle 6 gegenüberliegende Stellung gebracht und vorgerückt. Die auf die Blindwelle 6 aufgesetzte Spulenkapsel 2Y wird durch die Spulenkapsel-Haltemittel gehalten, und die Haltemittel werden zurückgezogen. Durch Drehen des Dreharms 70 wird die Spulenkapsel 2Y auf die Spulenfaden-Wickelposition C ausgerichtet und in die Position C vorgerückt. Es wird ein Fadenaufwickelvorgang wie bei Schritt S24 ausgeführt. Sodann geht die Steuerung zu einem Schritt S39 über, bei dem sie einen Fadenfangvorgang wie bei Schritt S25 durchführt, und geht sodann zu einem Schritt S40 über, bei dem sie einen Fadenabschneidvorgang wie bei Schritt S26 ausführt, wonach sie zu einem Schritt S41 geht. Bei diesem Schritt veranlaßt die Steuerung, daß die Spulenkapsel 2Y in das Schiffchen 1 gesetzt wird und prüft, ob die Spulenkapsel 2X auf die Blindwelle 6 gesetzt ist. Ist sie aufgesetzt, geht die Steuerung zu Schritt S24. Die Steuerung führt einen Vorgang zum Aufwickeln eines Fadens auf die Spule der Spulenkapsel 2X aus, wobei der Vorgang von Schritt S24 und darauffolgende ausgeführt wird.
Durch die Vorgänge der Schritte S38 bis S41 und S24. bis S27 wird eine Spule mit einem Faden durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 bewickelt und in das Schiffchen gesetzt, während die andere Spule in einen Bereitschaftszustand gesetzt wird.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich, detektiert in der vorliegenden Ausführungsform die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 als ein Restfadenmengen-Detektiermittel eine Fadenmenge, die in einer Spule verbleibt, die aus einer Nähmaschine entnommen wird. Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 stellen eine Zeit zum Auswechseln einer Spule in der Nähmaschine gegen eine neue auf eine Spulenwechselzeit ein, bei der eine Fadenmenge in der Spule verbleibt, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt, auf der Grundlage der detektierten Fadenmenge. Mit einer solchen Anordnung kann eine Spulenwechselzeit auf eine optimale Zeit eingestellt werden, bei welcher ein Fadenabfall einer Spule auf ein Minimum reduziert wird, unabhängig von der Fadenart und/oder Fadenstärke. Ferner wird ein Fadenabfall einer Spule auf ein Minimum reduziert, hinsichtlich jeglicher Fadenart und/oder Fadenstärke, ohne daß irgendwelche Fachkenntnisse einer Bedienungsperson für die Spulenwechselvorgang erforderlich wären.
Die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 wickelt eine vorbestimmte Fadenmenge um die zum Nähen verwendete Spulenwelle. Die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 detektiert eine Fadenmenge, die in einer Spule verbleibt, die mit einer vorbestimmten Fadenmenge durch die Fadenaufwickelvorrichtung 162 bewickelt ist, nachdem die Spule für einen Nähvorgang herangezogen und aus dem Schiffchen 1 entnommen wurde. Die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 setzen eine Zeit zum Auswechseln einer Spule gegen eine neue, wobei die Spule mit einer vorbestimmten Fadenmenge durch die Fadenaufwickelvorrichtung 162 bewickelt ist und in der Nähmaschine eingesetzt wird, und zwar auf eine Spulenwechselzeit, bei der eine solche Fadenmenge in der Spule verbleibt, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt, auf der Grundlage einer Fadenmenge, die durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 auf die Spule gewickelt ist, der Zahl von Fadenabschneid-Ereignissen und einer Restfadenmenge, die durch die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 detektiert wird. Deshalb urteilt die Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung bei einer Spule, die manuell oder mittels einer bekannten Fadenaufwickelvorrichtung bewickelt ist, daß die Einstellung einer Spulenwechselzeit inkorrekt sein wird, und stellt die Spulenwechselzeit nicht ein, bis die entsprechenden Prozesse durchgeführt sind. Bei der Spule, welche die notwendigen Prozesse durchlaufen hat, urteilt die Spulenwechsel-Beurteilungsvorrichtung, daß die Einstellung einer Spulenwechselzeit korrekt sein wird, und stellt eine Spulenwechselzeit auf eine optimale Zeit ein, zu der ein Fadenabfall der Spule auf ein Minimum reduziert ist, hinsichtlich jeglicher Fadenart und/oder Fadenstärke. Ferner wird eine Zuverlässigkeit der Spulenwechselzeiteinstellung verbessert, Nähkosten werden reduziert, und von einer Bedienungsperson werden keinerlei Fachkenntnisse für den Spulenwechselvorgang gefordert.
Wenn die Spulenfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 ein Spulenwechsel-Anforderungssignal erzeugt, welches anzeigt, daß eine kleine Fadenmenge verblieben ist, beurteilen die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist. Die Restfadenmenge wird doppelt geprüft, nämlich durch die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 und die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309. In dem Fall, daß die Einstellung und Beurteilung der Spulenwechselzeit auf der Stichzahl basieren, wie oben beschrieben, wird durch ein Vorhandensein von Blindstichen die Spulenwechselzeitbeurteilung der Spulenwechselzeit-Einstellmittel möglicherweise beschleunigt herbeigeführt. Ein solcher Fehler kann eliminiert werden durch die Verwendung der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung zum Detektieren einer tatsächlichen Restfadenmenge unabhängig von den Blindstichen. Die Zuverlässigkeit der Spulenwechselzeiteinstellung wird noch weiter verbessert.
Wenn die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel 314 eine Änderung eines Nahtmusters erkennen, stellen die Spulenwechselzeit-Einstellmittel die bereits eingestellte Spulenwechselzeit wieder auf eine andere Spulenwechselzeit ein, und zwar auf der Grundlage einer in der Spule verbliebenen Fadenmenge, die durch die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 neu detektiert wird. Deshalb entstehen keine Probleme, wenn das Nahtmuster geändert wird. Die Zuverlässigkeit der Spulenwechselzeiteinstellung kann noch weiter verbessert werden.
Wenn Staub, Öl oder dergleichen der Spule anhaften, wird von der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500, wegen des Staubes und Öls, in manchen Fällen eine kleinere Menge an Restfaden fälschlicherweise als eine große Restfadenmenge erkannt. Diese fehlerhafte Detektion wirft jedoch keine Probleme auf, da in der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangssignal der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 nur als Auslöser für die Beurteilung, ob die durch die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist oder nicht, benutzt wird. Die Spulenwechselzeit, welche auf der aus den Beziehungen (1) bis (3) oder (8) bis (16) abgeleiteten Stichzahl beruht, ist derjenigen überlegen, die auf dem Ausgangssignal der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 basiert.
Wenn die Fadenaufwicklung durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 sechsmal oder mehr durchgeführt ist, wird geurteilt, daß die Gesamtstichzahl pro Spule, die es gestattet, eine solche Menge an Spulenfaden in der Spule zum Nähen zu verwenden, daß ein Maximum an Näharbeit gewonnen wird, erreicht ist. Die Spulenwechselzeit wird durch das Ergebnis eines Vergleichs der Gesamtstichzahl mit der Realzeitstichzahl bestimmt. Folglich wird die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 nicht betätigt. Deshalb wird die Lebensdauer der Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500 verlängert.
Ferner hat die erfindungsgemäße Ausführungsform den folgenden Vorteil. Wenn ein Faden um die Spulenwelle 7a gewickelt wird, liegt die Luftdüse 67a der Mitte des Spulenwelle 7a gegenüber. Demgemäß wird der Faden zuverlässig durch die Spulenwelle 7a gefangen. Liegt die Luftdüse 67a dem Ende 7aa der Spulenwelle 7a gegenüber, verhindert der Spulenflansch 7b in manchen Fallen, daß der Faden durch die Spulenwelle 7a gefangen wird. Nachdem der Faden durch die Spulenwelle 7a gefangen ist, wird die Luftdüse 67a dem Ende 7aa der Spulenwelle 7a gegenübergebracht und sodann von der Spulenwelle 7a beabstandet. Auf diese Weise wird der Faden in einem Zustand gewickelt, in dem die Luftdüse 67a der Mitte der Spulenwelle 7a gegenüberliegt. Dementsprechend wird der Faden ordentlich in mehrlagiger Weise gewickelt. Der so gewickelte Faden verhindert eine Veränderung der Fadenspannung und ein Verwickeln des Fadens und hiermit verbundenes schlechtes Nähen.
Da der Faden ordentlich in mehrlagiger Weise gewickelt wird, kann eine Restfadenmenge mit größerer Genauigkeit detektiert werden, im Vergleich zu der tönnchenförmigen Fadenwicklung. Die Wicklung des Fadens beginnt an der Stelle, auf die das Ende des Detektierstabs 507 angewandt wird (das Ende 7aa der Spule 7, das den Spulenkapsel-Haltemitteln näher liegt), und die Wickelbeginn-Position ist an dieser Stelle festgelegt. Die Genauigkeit der Restfadenmengen-Detektion ist hoch, insbesondere wenn eine kleine Fadenmenge verblieben ist. In den Fällen, wo infolge von Blindstichen die Beurteilung der Spulenwechselzeit früher stattfindet, als die Ausgabe einer Spulenwechselanforderung durch die Restfadenmengen-Detektiervorrichtung 500, wird die Spule entsprechend der Spulenwechselanforderung gewechselt. Deshalb kann, wenn Blindstiche ausgeführt werden, durch eine solche hochpräzise Restfadenmengen-Detektion die Spulenwechselzeit genauer eingestellt werden.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung anhand einer spezifischen Ausführungsform beschrieben, selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann verschiedenartig verändert, modifiziert und abgeändert werden, ohne den Rahmen der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Beispielsweise kann die Einstellung und Beurteilung der Spulenwechselzeit durch die Spulenwechselzeit-Einstellmittel 309 in der folgenden Weise durchgeführt werden. Bei Schritt S23 in 29, wie im obigen Fall, wird eine Menge ”Lm” des auf die Spule gewickelten Fadens, eine Menge ”z” an Restfaden auf der Spule und eine Länge ”Ls” an tatsächlich verwendetem Faden berechnet, und eine für einen Nähvorgang verwendete Fadenlänge ”Lp” wird berechnet nach Lp = Ls/Nc.
Und
(Lz – n) = La (wobei ”n” ein Sicherheitskoeffizient ist)
wird berechnet. Der Sicherheitskoeffizient n ist:
100 cm für #40 bis #80 eines Spannfadens
50 cm für #8 bis #30 eines Spannfadens
200 cm für #40 bis #80 eines Filamentfadens
100 cm für #8 bis #30 eines Filamentfadens.
Die zulässige Stichzahl N bei Verwendung eines Restfadens wird berechnet nach N = La/Lp.
Die Stichzahl wird um 1 reduziert, unter Berücksichtigung einer Sicherheit: N – 1 → N1.
N1 wird um 1 pro Fadenabschneid-Ereignis reduziert. Die Beurteilung, ob N1 – 1 = 0, erfolgt anstelle des Schritts S18 in 28.
Bei der zweiten oder darauffolgenden Berechnung, wenn Lz < n, wird die Stichzahl noch weiter um 1 reduziert.
Bei der zweiten oder darauffolgenden Berechnung, wenn Lz ≥ n, wird die Stichzahl noch zu dem erhöhten Teil addiert.
Die Alternative zu der Einstellung und Beurteilung der Spulenwechselzeit hat nützliche Auswirkungen, vergleichbar mit denjenigen der oben beschriebenen Ausführungsform.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Spule durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung 162 mit einer festgesetzten Fadenmenge bewickelt. Eine auf der Spule verbliebene Fadenmenge wird detektiert. Die Spulenwechselzeit wird auf eine optimale Spulenwechselzeit eingestellt, bei der eine Fadenmenge in der Spule verbleibt, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt, auf der Grundlage der detektierten Fadenmenge. Somit wird eine optimale Restfadenlänge zur Spulenwechselzeit erhalten. Folglich kann eine auf die Spule gewickelte Fadenmenge geändert werden, so daß die Restfadenmenge minimiert wird, derart, daß die Spulenwechselzeit auf der Grundlage der Stichzahl fest ist und eine Restfadenmenge auf der ausgewechselten Spule detektiert wird. Ferner kann eine optimale Restfadenmenge erhalten werden durch gleichzeitiges Ändern der Spulenwechsel zeit und der auf die Spule gewickelte Fadenmenge. Hier bedeutet die optimale Restfadenmenge eine Restfadenmenge, die der Stichzahl (der Stichzahl für jedes Nahtmuster) pro Fadenabschneid-Ereignis entspricht. Bevorzugt wird die Restfadenmenge auf einen Wert eingestellt, welcher der optimalen Restfadenmenge angenähert ist. Die optimale Restfadenmenge kann z. B. circa (mindestens) 40 cm sein, die Fadenlänge, die notwendig ist, damit die Restfaden-Beseitigungsvorrichtung 161 einen Restfadenentfernungsvorgang durchführen kann.
Bei der obigen Ausführungsform wird die Spulenwechselzeit auf der Grundlage der Schneid-Ereignisse der Maschine eingestellt, sie kann jedoch auch auf der Grundlage eines Nahtmusters (der Anzahl von Maschinen-Stop-Ereignissen) eingestellt werden, was allgemeiner ist als die Zahl der Fadenabschneid-Ereignisse.

Claims

Spulenwechselvorrichtung für eine Nähmaschine (300), umfassend: Restfadenmengen-Detektiermittel (161) zum Detektieren einer verbliebenen Fadenmenge einer Spule (7), welche in einem Schiffchen (1) einer Nähmaschine (300) eingesetzt war, nachdem die Spule (7) aus dem Schiffchen (1) der Nähmaschine (300) entnommen worden ist; und Einstellmittel (309) zum Einstellen einer Zeit zum Auswechseln der Spule (7) in der Nähmaschine (300) gegen eine neue, wobei die Einstellmittel (309) die Zeit zum Auswechseln der Spule (7) auf der Grundlage der durch die Restfadenmengen-Detektiermittel (161) detektierten Fadenmenge auf eine optimale Spulenwechselzeit einstellen, bei der eine Restfadenmenge in der Spule (7) verbleibt, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt.
Spulenwechselvorrichtung für eine Nähmaschine (300), umfassend: eine Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung (162) zum Aufwickeln einer vorbestimmten Fadenmenge auf eine Spule (7), die für einen Nähvorgang verwendet wird; Restfadenmengen-Detektiermittel (161) zum Detektieren einer verbliebenen Fadenmenge der Spule (7), die mit der vorbestimmten Fadenmenge durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung (162) bewickelt war, und zwar nachdem die Spule (7) für den Nähvorgang verwendet wurde und aus einem Schiffchenkörper (1) der Nähmaschine (300) entnommen worden ist; Einstellmittel (309) zum Einstellen einer Zeit zum Auswechseln der Spule (7) gegen eine neue, wobei die Spule (7) mit der vorbestimmten Fadenmenge durch die Spulenfaden-Aufwickelvorrichtung (162) bewickelt ist und in das Schiffchen (1) der Nähmaschine (300) eingesetzt wird, wobei die Einstellmittel (309) die Zeit zum Auswechseln der Spule (7) auf eine Spulenwechselzeit auf der Grundlage eines Nahtmusters und der detektierten Fadenmenge einstellen, bei der eine Fadenmenge in der Spule verbleibt, die ein Maximum an Näharbeit erlaubt.
Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Spulenfadenmengen-Detektiervorrichtung (500) zum Detektieren einer Fadenmenge der Spule (7), die gerade für den Nähvorgang verwendet wird, wobei die Spulenfadenmengen-Detektiervorrichtung (500) ein Spulenwechsel-Anforderungssignal erzeugt, welches anzeigt, dass eine kleine Fadenmenge verblieben ist, und wobei die Einstellmittel (309) zum Einstellen der Spulenwechselzeit auf der Grundlage der Zahl von Nähten, die bis zu diesem Zeitpunkt gebildet sind, beurteilen, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist.
Spulenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Spulenfadenmengen-Detektiervorrichtung (500) zum Detektieren einer Fadenmenge der Spule (7), die gerade für den Nähvorgang verwendet wird, wobei die Spulenfadenmengen-Detektiervorrichtung (500) ein Spulenwechsel-Anforderungssignal erzeugt, welches anzeigt, dass eine kleine Fadenmenge verblieben ist, und wobei die Spulenwechselzeit-Einstellmittel (309) beurteilen, ob die eingestellte Spulenwechselzeit erreicht ist, wobei die Beurteilung auf der Zahl von Nähten beruht, die bis dahin gebildet sind.
Spulenwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel (314) zum Erkennen einer Änderung eines Nahtmusters, wobei im Falle, dass die Nahtmusteränderungs-Erkennungsmittel (314) eine Änderung eines Nahtmusters erkennen, die Einstellmittel (309) zum Einstellen der Spulenwechselzeit die bereits eingestellte Spulenwechselzeit wieder auf eine andere Spulenwechselzeit auf der Grundlage einer in der Spule (7) verbliebenen Fadenmenge einstellen, die neu detektiert wird.