JP2003111992A

JP2003111992A - 本縫いミシンにおけるボビン糸監視装置

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Publication number: JP2003111992A
Application number: JP2002235744A
Authority: JP
Inventors: Edgar Butzen; ブッツェンエドガー; Manfred Neurohr; ノイローアマンフレート; Karl-Ludwig Manuel; マーヌエルカール・ルートヴィヒ
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2003-04-15
Anticipated expiration: 2022-08-13
Also published as: DE10140636C1; CN1405394A; JP4204274B2; ITTO20020712A1; TWI265990B; ITTO20020712A0; CN100445455C; US6564733B2; US20030029365A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】本縫いミシンの３つの可能な作動状態を監視す
るための装置において、低コストに製造可能で、縫い埃
による汚染の少ない装置を提供する。【解決手段】ミシン上軸（２０）が１回転するたびにマ
イクロコンピュータ（１７）にパルスを送る回転センサ
（１９）と、ボビン（２）に指向する検出光線（１２）
であって、ボビン（２）または残糸の巻糸から受光器
（１５）のほうへ反射し、受光器から消費信号、評価信
号および（または）転送信号の形態でマイクロコンピュ
ータに送られる前記検出光線を送出させるための赤外線
レーザー送光器（１４）と、種々の信号変化をミシンを
制御する制御信号を発生させるための検出閾値（ＤＳ）
と比較するべくマイクロコンピュータ内に設けられる比
較装置と、マイクロコンピュータと接続され、赤外線レ
ーザー送光器のパワーを一時的に周期的に減少させるた
めに制御可能な電源（１６）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下糸備蓄部を受容
しているボビンケースを備えた有利には回転するルーパ
ーを有する本縫いミシンにおけるボビン糸監視装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第４０３１０５８
C１号公報には、本縫いルーパーを備えたミシンの下糸
の縫製終了を検知するための装置が開示されている。こ
の装置は、使用する糸の強度に関係なく、縫製糸端検知
後にまだ一定長さの残糸を提供するものである。

【０００３】このため、ボビンのボスには、ボビンのフ
ランジに対しほぼ平行に指向する細条部が設けられてい
る。細条部の側面は反射性があるように形成されてい
る。ボビンのフランジ（その表面は光吸収層を有し、或
いはつや消しされている）には、反射ヘッドから出る赤
外線用の開口部が設けられている。赤外線はボビンがま
だ十分に充填されているときはボビンのフランジにあた
り、或いはフランジの開口部を通って巻糸の側面にあた
り、吸収される。赤外線が反射ヘッドのほうへ反射され
ない限りは、反射ヘッドから信号は出ない。

【０００４】巻糸が消費されて、残糸の外径が細条部の
外径よりも小さくなると、フランジの開口部を通過する
赤外線は細条部の側面にあたり、反射ヘッドのほうへ戻
るように誘導される。これにより、ミシンの以後の制御
のために用いられる信号が発生し、この信号はミシンを
即座に停止させるため、および（または）、一定数の残
ステッチを形成させるために使用することができる。

【０００５】赤外線を吸収するうえで、赤外線がボビン
のフランジの静止面に当たるか、静止している糸巻きに
当たるか、或いはボビンが回転しているかどうかは重要
でないので、この装置によれば、ミシンが正常に作動し
ているときはボビン糸の端部が近いことを検知または表
示させることができるが、たとえば糸切れのような縫製
障害を検知することは不可能である。すなわちボビンの
充填度が比較的良好なときに縫製中に上糸または下糸の
糸切れが生じると、赤外線はボビンのフランジまたは巻
糸から反射ヘッドのほうへ戻るように誘導されず、よっ
て出力信号は出ない。

【０００６】上記装置の改良形は実質的に作動安定性を
向上させたものであるが、この種の改良形はドイツ連邦
共和国特許公開第４１１５５２０Ａ１号公報に開示され
ている。この改良形においても反射ヘッドから出る赤外
線は外釜の底部に配置された反射面から反射ヘッドのほ
うへ戻るように誘導される。このためボビンケース上部
部分にもボビンの両フランジにも赤外線用の貫通穴が設
けられている。さらに、有利な構成では、ボビンは互い
に間隔を持って配置される２つの細条部を備えており、
これらの細条部にも赤外線用の貫通穴が穿設され、これ
ら貫通穴はボビンのフランジに設けた貫通穴と同じピッ
チ円上に配置されている。これらすべての貫通穴の配置
は、ボビンがかろうじて残糸を有しているときに、反射
ヘッドから出る赤外線がボビンケース上部部分の貫通穴
と第１のボビンフランジの貫通穴と両細条部の貫通穴と
ボビンケース下部部分の貫通穴と外釜の貫通穴とをとお
って反射面に達し、そこから反射ヘッドのほうへ戻るよ
うに誘導されるように選定されている。これにより反射
ヘッドから出力される信号は、ミシンを即座に停止させ
るか、残糸の少なくとも一部分をさらに消費させるかに
利用することができる。

【０００７】ボビンの細条部に設けた貫通穴が残りの巻
糸によって覆われる程度にボビンが糸で充填されていれ
ば、赤外線が吸収される。この場合、これがボビン回転
時に生じるか、ボビン静止時に生じるかは全く問題では
ない。ボビンの充填度が比較的良好なときに縫製中に上
糸または下糸の糸切れが生じると、この装置においても
赤外線はボビンのフランジまたは巻糸から反射ヘッドの
ほうへ戻るように誘導されず、よって出力信号も出な
い。

【０００８】この装置においては、縫い埃が付着するこ
とによる反射面の汚染を防止するため、ステッチ形成中
に反射面を介して上糸が運動するようになっているが、
このような処置にもかかわらず、赤外線が通過する多数
の貫通穴が設けられているために比較的故障しがちであ
り、製造コストが高い。また、ボビンケース上部部分と
対応するボビンとを整合させる必要があるばかりでな
く、ボビンケース下部部分と反射面を備えた外釜とを整
合させる必要もある。

【０００９】ドイツ連邦共和国特許公開第３４４７１３
８Ａ１号公報が開示している本縫いミシン用の装置は、
現時点での作動時様態に依存して作動状態に割り当て可
能な複数の信号列を生じさせる。ボビンが十分に充填さ
れている場合および縫製作動に支障がない場合には正弦
状に極めて近い変化を示す信号列が生じ、ボビンの充填
が十分でない場合には間欠的にリプル状に変化する信号
列が生じ、故障に対応するボビン停止時にはコンスタン
トに延びる信号列が生じる。

【００１０】ボビンがまだ十分に充填されていて回転し
ている場合、反射ヘッドから出る赤外線は貫通穴を覆っ
ている巻糸と貫通穴の間にあるボビンフランジの反射面
とによって交互に反射せしめられ、これにより前述した
正弦状に極めて近い変化を示す信号列が生じる。これに
対して、ボビンにかろうじて残糸が残っている場合には
貫通穴は開放され、信号列は第１のボビンフランジの反
射内面と第２のボビンフランジの反射外面とにより交互
に形成される。この信号列はこの公報においては図３に
図示され、「水平リプル」と記載されているが、ボビン
フランジの内面と外面とが実質的に同じ反射率であるこ
とを考慮すると、このように形成された信号列は基本的
には継続信号であると見なすべきである。ボビン停止時
に赤外線は貫通穴の１つを通って一方のボビンフランジ
の内面に達してこれによって反射されるか、或いは、貫
通穴の間にあるボビンフランジ外面領域に当たってこれ
によって反射されるかのいずれかであるので、ボビンが
残糸でかろうじて充填されていて回転している場合に生
じる信号列と、同様に残糸でかろうじて充填されている
が、ボビンが停止しているときに生じる信号列との間に
実質的に相違がないことは明らかである。したがって、
ボビンが残糸でかろうじて充填されている場合に、この
ようにして生じた信号列を拠り所としてボビンが回転し
ているか停止しているかを区別することはきわめて困難
である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、本縫
いミシンの３つの可能な作動状態を監視するための装置
において、すなわちボビンの充填度がまだ残糸よりも多
めにある作動状態と、ミシンが残糸を消費している作動
状態と、ボビンを停止させる糸切れのような障害がある
作動状態とを監視するための装置において、低コストに
製造可能で、縫い埃による汚染の少ない装置を提供する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ミシン上軸が１回転するたびにマイクロコ
ンピュータにパルスを送る回転センサと、ボビンに指向
する検出光線であって、ボビンまたは残糸の巻糸から受
光器のほうへ反射し、受光器から消費信号、評価信号お
よび（または）転送信号の形態でマイクロコンピュータ
に送られる前記検出光線を送出させるための赤外線レー
ザー送光器と、種々の信号変化をミシンを制御する制御
信号を発生させるための検出閾値と比較するべくマイク
ロコンピュータ内に設けられる比較装置と、マイクロコ
ンピュータと接続され、赤外線レーザー送光器のパワー
を一時的に周期的に減少させるために制御可能な電源と
を有し、ボビンケースに挿着される前記ボビンが、半径
方向に指向する細条部により互いに分断される少なくと
も２つのチャンバーを備え、一方のチャンバーである残
糸室残糸を受容し、他方のチャンバーである本糸室が本
糸を受容し、細条部の、赤外線レーザー送光器側の端面
と、この端面に隣接している、ボビンのフランジの外面
とが、光を反射するように構成され、フランジが検出光
線を貫通させるための貫通穴を有していることを特徴と
するものである。

【００１３】赤外線レーザー送光器を使用することによ
り、従来使用されていた赤外線送光器に比べ、高平行
度、よってビーム高濃度、高放射パワー、高単色性とい
ったコヒーレントな光線が得られるという利点がある。

【００１４】この場合、特に高平行度と高放射パワーと
により、赤外線レーザー送光器も受光器として用いられ
る受光フォトトランジスタもボビンに対し比較的大きな
間隔で配置することができ、したがって転向ミラーやプ
リズムを設けずに済み、他方埃による汚染度も著しく減
少する。

【００１５】さらに、本発明による監視装置では、通常
の金属反射率をもったボビンを使用できるので、残糸用
のチャンバーと本糸用のチャンバーとを備えた市販のボ
ビンを使用でき、この場合ボビンのフランジの外面と、
残糸用のチャンバーを画成している細条部の、前記外面
に隣接している端面との間隔は、ボビンのフランジと細
条部の端面とから種々の強度の信号を得るのに十分なも
のである。

【００１６】マイクロコンピュータがステッチバックカ
ウンタを有し、残糸の消費を検知した後に、すなわち残
糸の消費開始前に、ステッチバックカウンタに残糸でま
だ実施可能なステッチ数または縫い目数または縫製物の
枚数を供給可能であり、ミシンの回転センサによりステ
ッチバックカウンタをカウントバックさせることによ
り、所定数のステッチまたは縫い目の形成後、或いは所
定枚数の縫製物の縫製後、ミシンの制御部にミシン停止
信号を供給する処置、および（または）表示装置を作動
させる処置を取るように構成すれば、本発明による監視
装置はグループステッチミシンや自動縫製設備での使用
に対しても特に適している。

【００１７】赤外線レーザー光線が残糸の巻糸にあたっ
たときにたとえば糸切れによって生じるボビンの停止を
検知できるようにするため、本発明による監視装置は他
のステッチバックカウンタを有し、このステッチバック
カウンタは、検出閾値を下回るたびに、反射した検出光
線により導出される信号によって予め選定可能なステッ
チ数に設定可能であり、且つ回転センサによりマイクロ
コンピュータに供給されるパルスによってカウントバッ
ク可能であり、且つゼロの値に達したときにミシン停止
信号を発生させ、および（または）表示装置を作動させ
る。これにより、ボビン停止後わずか数ステッチでミシ
ンを停止させることができる。

【００１８】本発明による監視装置をできるだけ縫い埃
によって生じる影響から防護するため、赤外線レーザー
送光器はその性能に関連した電流強さで作動する。これ
には作動安定性に優れているという利点があるが、検出
光線がボビンのフランジに当たるか、細条部の端面に当
たるかに関係なく継続反射が発生し、そのほぼコンスタ
ントな信号変化は、検出光線が残糸の消費に起因するも
のなのか、或いはボビンの停止に起因するものなのかに
関する情報をもたらさないという欠点がある。この場
合、ボビンの停止によって生じるコンスタントな信号変
化から、残糸の消費の際に形成され、検出閾値の片側か
ら他の側へ移行する正弦状の信号変化を除外するため、
マイクロコンピュータは以下のようなステッチバックカ
ウンタを有し、すなわち、検出閾値よりも下の範囲から
検出閾値よりも上の範囲へ信号が移行することによって
このステッチバックカウンタを始動させることにより、
予め決定可能なステッチ数の後に信号の移行が起こらな
いときに、電源から赤外線レーザー送光器に供給可能な
電流をその標準作動強さから最小強さへ段階的に減少さ
せるための信号を発生させる。

【００１９】赤外線レーザー送光器に供給されるべき電
流の段階的な減少を、この間にすでに信号移行が検知さ
れ、よって残糸の消費中に継続反射が生じたことが確定
された場合にも最小強さまで行われないようにするた
め、電源から赤外線レーザー送光器に供給可能な電流の
段階的な減少を、段階的に減少させている間に信号移行
を行なうことによって終了させることが可能である。

【００２０】第２のフランジも検出光線を貫通させるた
めの貫通穴を有していれば、どちらのフランジを用いて
ボビンを当初ボビンケースに挿着するかは問題ではな
く、すなわち両フランジのうちどちらのフランジが赤外
線レーザー送光器に隣接しているかは走査にとって問題
ではない。この場合、以下の実施形態で述べるように細
条部が両フランジに対して偏心配置され、細条部に隣接
しているフランジが赤外線レーザー送光器に隣接するよ
うにボビンがボビンケースに挿着されれば、残糸室に対
してもボビンの走査に対しても以下の実施形態で示し述
べるような挙動が得られる。

【００２１】これに対して、糸をボビンに巻くに際し
て、まず本糸室の内側領域を糸で充填し、次に残糸室と
本糸室の残りの領域を糸で充填し、このように充填した
ボビンをボビンケースに挿着して本糸室の内側領域が赤
外線レーザー送光器に隣接するようにすれば（これに関
しては図１に関連して後述する）、この時点で比較的幅
広の残糸室に対しより大きな容積が得られ、すなわち比
較的厚みのある糸でも十分な残糸が調達される。反射面
とフランジおよび細条部との間隔が赤外線レーザー送光
器から出る検出光線と受光器に供給される反射した検出
光線との強度を異ならせる原因になるので、ここでも確
実な評価結果が達成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付の
図面を用いて詳細に説明する。図１はルーパーの本体１
を示すもので、本体１は、ボビン糸備蓄部を担持してい
るボビン２を受容するため、上部部分と下部部分とによ
って形成されるボビンケース３を有している。ボビンケ
ース３の下部部分のピン４によって受容されているボビ
ン２は、互いに間隔を持って配置される２つのフランジ
５，６を有し、フランジ５と６の間には、該フランジに
対しほぼ平行に指向する細条部７が配置されている。ボ
ビン２は金属からなっているのが有利で、その結果フラ
ンジ５の外側側部境界面も細条部７の外側側部境界面も
光を反射する。半径方向に比較的短く延びている細条部
７は、ボビン２の受容容積部を、残糸長さを受容する残
糸室８と、本糸長さを受容する本糸室９とに分割してい
る。ボビン２のフランジ５には、レーザー光線として構
成された検出光線１２が貫通する複数個の貫通穴１１が
円弧状に配置して設けられている。貫通穴１１は穿孔部
として、或いは円弧状に形成された長穴として構成され
ている。また貫通穴１１は、これらを貫通する検出光線
１２が細条部７の外側領域に当たるように配置されてい
る。

【００２３】ピン４の上方には、ルーパーの本体１の側
方にセンサヘッド１３が配置され、センサヘッド１３は
赤外線レーザー送光器１４と対応する受光器１５とを有
している。受光器１５は受光フォトトランジスタとして
構成されていてよい。赤外線レーザー送光器１４の入力
部は電源１６と接続され、電源１６の電流の強さは、赤
外線レーザー送光器１４の送光パワーを変化させるた
め、マイクロコンピュータ１７を介して制御されて可変
である。赤外線レーザー送光器１４から出た検出光線１
２は、後でさらに詳細に説明するように、フランジ５か
細条部７か或いは残糸の巻糸によって反射され、受光器
１５に送られる。受光器１５の出力部は増幅器１８を介
してマイクロコンピュータ１７の第１の入力部と接続さ
れている。マイクロコンピュータ１７の第２の入力部は
ミシンの回転センサ１９と接続されており、回転センサ
１９はミシン上軸２０が１回転するごとに、よって１回
のステッチ形成サイクルごとにマイクロコンピュータ１
７にパルスを送る。マイクロコンピュータ１７は全部で
３つのステッチカウンタを有しており、すなわちステッ
チバックカウンタＡと、ステッチバックカウンタＢと、
ステッチカウンタＣとを有している。これらの機能に関
し、以下に本発明による装置の作用の説明に関連して説
明する。

【００２４】まず、ミシンの第１の作動状態を考察す
る。この第１の作動状態では、図４と図５に図示したよ
うに本糸室９のボビン糸が消費される。図４において、
赤外線レーザー光送信器１４から出た検出光線１２はボ
ビン２のフランジ５に当たり、フランジ５によって受光
器１５のほうへ反射する。フランジ５は金属の一般的な
反射率をもっており、よって比較的高い反射率を持って
いるので、検出光線１２がフランジ５に当たっている時
間内にマイクロコンピュータ１７には比較的高い電圧の
信号パルスＳ１が送られる。

【００２５】糸の引出しによりボビン２がさらに回転し
て検出光線１２が貫通穴１１の一つに当たると（図
５）、検出光線１２は巻糸の表面構造によって反射す
る。糸の表面の反射率は比較的小さく、フランジ５の反
射率よりもかなり小さいので、拡散反射となるため、マ
イクロコンピュータ１７には電圧が比較的小さな信号パ
ルスＳ２だけが受光器１５から供給される。両信号パル
スはマイクロコンピュータ１７内で予め設定されている
検出閾値ＤＳと比較され、検出閾値ＤＳを周期的に越え
ている場合には図６に示すような信号列が発生し、糸の
消費が確認される。したがってミシンは第１の作動状態
で作動し、すなわち本糸室９の糸が消費される。

【００２６】図７に図示した状態は、残糸室８内で検出
レベルを下回り、検出レベル以下の範囲の残糸室８の糸
が消費されはじめたばかりの状態である。ボビン２のフ
ランジ５に検出光線１２が当たったときの状況は図４の
状況に対応している。

【００２７】糸の引出しによりボビン２がさらに回転し
て検出光線１２が貫通穴１１の一つに当たって（図
８）、細条部７まで達すると、検出光線１２は細条部７
から受光器１５のほうへ反射する。細条部７がボビン２
のフランジ５と同じ反射率を有しているので、検出光線
１２が細条部７に当たっている時間内にマイクロコンピ
ュータ１７には比較的電圧の高い信号パルスが送られ
る。したがって、検出光線１２がフランジ５に当たるか
細条部７に当たるかに関係なく継続反射が生じ、図９に
図示したように信号の変化はほぼ一定になる。この信号
変化にリプル電圧が重畳される。リプル電圧はフランジ
５の反射面と細条部７の反射面との間隔から生じるばか
りでなく、ボビン２の回転ムラ、ミシンの振動によって
も生じる。このリプル電圧は比較的小さく、しかも検出
不能ないくつかの偶然性から発生するものなので、前記
信号の変化から予測されるのは、検出レベルにいま到達
したこと、ミシンが第２の作動状態で縫製しているこ
と、すなわち残糸室８の糸が消費されることにすぎな
い。

【００２８】ボビン２を充填して残糸室８内に蓄えられ
ている糸の長さを実験的に調べるか、或いは、糸の太さ
と残糸室８の収容容積をもとに算出するかして、対応す
る値を１回のステッチ形成サイクルごとの糸消費量とと
もにマイクロコンピュータ１７にファイルすると、マイ
クロコンピュータ１７はステッチバックカウンタＡをセ
ットする。ステッチバックカウンタＡはそのパルスを回
転センサ１９から得る。ステッチバックカウンタＡがゼ
ロの値までカウントバックすると、この時点で残糸長さ
は消費されてしまったので、ミシンを停止させる。

【００２９】１つの縫い目ごとのステッチ数または１枚
の縫製物ごとのステッチ数が既知であれば、１つの縫い
目ごとのステッチ数または１枚の縫製物ごとのステッチ
数を前もってマイクロコンピュータ１７に入力すること
により、すでに残糸の消費開始時点で、まだ形成可能な
縫い目数或いは縫製物の枚数を入力することができるの
で、所定数のステッチまたは縫い目の形成後、或いは所
定枚数の縫製物の縫製後、マイクロコンピュータ１７は
ミシン停止信号をミシン制御部に送り、および（また
は）表示装置を作動させる。

【００３０】ボビン糸の糸切れは特殊なケースである。
糸切れが起きると、糸の引出しがなくなるのでボビン２
は停止する。下糸が切れて検出光線１２がボビン２のフ
ランジ５に当たるか、細条部７に当たると、それぞれ継
続反射が生じる。この継続反射は、検出光線１２がフラ
ンジに当たる図４の状況に対応するか、或いは、検出光
線１２が細条部７に当たる図８の状況に対応している。
図５の状況で糸切れが起きて検出光線１２が１つの貫通
孔１１を通って巻糸まで達すると、定常拡散反射が生じ
る。これにより検出閾値ＤＳ以下の継続信号が発生し、
この継続信号は図６の信号Ｓ２の変化に対応している。
いまある一定数のステッチが形成されている間に検出閾
値ＤＳよりも上の範囲へ信号が移行しないとすると、ボ
ビン２は停止し、糸切れにより発生する障害が存在す
る。この状況を検出するためにマイクロコンピュータ１
７はステッチバックカウンタＢを有している。ステッチ
バックカウンタＢは、検出閾値ＤＳを下回るたびに、予
め選定可能なステッチ数に設定可能である。ステッチバ
ックカウンタＢが値ゼロに達して、検出閾値ＤＳよりも
上の範囲への信号の移行がないとすると、これによりミ
シンが停止されて、対応する報知が操作者になされる。

【００３１】ボビン糸が切れたときにボビン２が継続反
射が行なわれるような位置に留まると、図１１に対応す
るような信号変化が生じる。この信号変化は検出閾値Ｄ
Ｓよりも常に上の範囲にある図９の信号変化とかなり類
似している。継続反射から、ボビン糸が残糸によって消
費されるのか、或いはボビン２が停止しているのかの情
報を導出することはできない。この状況に対応している
のは、検出光線１２が停止してまだ充填されているボビ
ン２のフランジ５に当たっている図４の状況か、或い
は、検出光線１２がかろうじて残糸を有して静止してい
るボビン２の細条部７に当たっている図８の状況か、或
いは、検出光線１２がかろうじて残糸を有して静止して
いるボビン２のフランジ５に当たっている図１０の状況
である。図１１の信号変化は図９の信号変化（貫通穴１
１を通って細条部７にあたる検出光線１２による残糸の
消費）に著しく類似しているので、図１１の信号変化は
作動状態に関する情報を含んでいない、即ち図１１の信
号変化から、この変化がボビン２の停止に起因するもの
なのか、或いは、残糸の正常な消費に起因するものなの
かを導出することはできない。

【００３２】この信号変を検出するため、検出閾値ＤＳ
よりも下の範囲から検出閾値ＤＳよりも上の範囲へ信号
が移行するたびにステッチカウンタCを始動させる。一
定数のステッチ（たとえば２ステッチ）を縫った後に検
出閾値ＤＳよりも下の範囲への信号の移行がなければ、
マイクロコンピュータ１７は制御可能な電源１６を用い
て赤外線レーザー送光器１４への電流を、よってその送
光パワー（正常状態では可能な限り高い値にある）を図
１３に示すようないくぶん低い値へ減少させる。さらに
信号の移行がなければ、前記電流を一定のステッチ数を
縫った後に更なる量だけ減少させる。送光パワーの減少
により装置は増感する。これにより、赤外線レーザー送
光器１４までのフランジ５の反射面と細条部７の反射面
との距離が異なっていれば、一定の送光パワーを下回っ
てボビン２がまだ回転しているときに信号の移行を検知
できる。

【００３３】赤外線レーザー送光器１４に供給可能な電
流の減少は最小電流まで反復させることができる。この
場合信号の移行が相変わらず起こらないならば、ボビン
２は停止している。即ち糸の引出しは行なわれない。こ
の場合操作者に適宜知らせることによりミシンを停止さ
せてもよい。送光パワーが減少して信号の移行が起きる
と、ボビン２が回転していること、この時点で図８の状
況に応じて残糸が消費されることが予想できる。赤外線
レーザー送光器１４のパワーは新たなサイクルのために
その最大値へリセットさせることができる。

【００３４】段階的に減少させることにより、正常な作
動の場合、特に本糸室９に備蓄されているボビン糸を消
費しているときに比較的高い送光パワーで作動させるこ
とができるので、汚染または製造公差或いは組立公差に
より反射特性が悪化してもパワーの供給を十分に行なえ
るとともに、ある特定の作動状態を検出している間に、
かなり小さな送光パワーで赤外線レーザー送光器１４ま
でのフランジ５の反射面と細条部７の反射面との異なる
距離から種々の信号変化を検知することができる。

【００３５】図１３ないし図１８は上記プロセスの信号
変化を図示したものである。図１３は、制御可能な電源
１６から赤外線レーザー送光器１４へ達する電流をマイ
クロコンピュータ１７により多段階で減少させて赤外線
レーザー送光器１４の送光パワーを段階的に減少させる
信号変化を示したものである。

【００３６】図１４は、ステッチカウンタCを始動させ
た後、赤外線レーザー送光器１４のパワーを減少させて
連続的に形成されるステッチの数を時間に関連付けたグ
ラフである。

【００３７】図１５は、継続反射中の信号変化をもう一
度示すもので、この信号変化が検出閾値ＤＳよりも上の
範囲にあり、ミシンの作動状態に関する情報をこの信号
変化から読み取れないことを示すものである。

【００３８】図１６に図示した状況では、赤外線レーザ
ー送光器１４に供給される電流は第１ステップだけ減少
させている。信号の強度は減少させた電流の強さに応じ
て減少しているが、信号変化はまだ検出閾値ＤＳよりも
上の範囲にある。信号変化にはすでにリプルが認められ
るが、継続反射の場合の信号変化とわずかしか異なって
いないので、作動状態に関する情報を得るにはまだ十分
でない。

【００３９】図１７に図示した状況では、赤外線レーザ
ー送光器１４に供給される電流は第２ステップだけ減少
させている。信号の強度は減少させた電流の強さに応じ
て減少しているが、信号変化はまだ検出閾値ＤＳよりも
上の範囲にある。信号変化のりプルはさらに著しいもの
になっており、残糸室８の糸が消費される間の信号変化
に近似した輪郭を有している。しかし信号変化はまだ検
出閾値ＤＳよりも上の範囲にあり、したがってまだ信号
の移行はないので、信号移行に関する確実な情報はなさ
れず、よって作動状態に関する確実な情報もなされな
い。

【００４０】図１８に図示した状況では、赤外線レーザ
ー送光器１４に供給される電流の強さは総じて３ステッ
プだけ減少させている。この電流の強さは赤外線レーザ
ー送光器１４に供給されるべき最小電流強さをも同時に
表わしている。信号変化は検出閾値ＤＳを下回ってお
り、残糸室８の糸が正常に消費されるときの信号変化に
対応している。図１１に示す信号変化は赤外線レーザー
送光器１４の性上の作動電流を使用して生じるものであ
り、継続反射を推量させるものであるが、この信号変化
は赤外線レーザー送光器１４に供給可能な電流を何度も
減少させることにより、残糸室８の糸が正常に消費され
ているときの信号変化に対応するような信号変化と見な
すことができる。

【００４１】赤外線レーザー送光器１４が正常な電流強
さで作動しているときに発生する信号は継続反射を示唆
するものであり、ミシンの作動状態に関する情報を与え
るものではないが、赤外線レーザー送光器１４が一時的
に電流の強さを段階的に減少させて作動しているときに
はこの見かけの継続反射を残糸室８の糸が正常に消費さ
れているときの信号変化と見なすことができるので、マ
イクロコンピュータ１７は数ステッチ後にすでに、この
場合の信号変化が図８の状況に対応するような信号変化
であり、操作者に適宜報知してミシンをストップさせる
ための信号を発生させるような信号変化であると判断す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ルーパーをも併せて示した本発明による監視装
置の概略図である。

【図２】ボビンの端面図である。

【図３】ボビンの端面図である。

【図４】本糸が消費されている間の検出光線の延在態様
を、ボビンのフランジに当たる検出光線１２によって示
した図である。

【図５】本糸が消費されている間の検出光線の延在態様
を、貫通穴を貫通する検出光線１２によって示した図で
ある。

【図６】図４および図５の検出結果から得られる信号変
化を検出閾値とともに示したグラフである。

【図７】残糸が消費されている間の検出光線の延在態様
を、ボビンのフランジに当たる検出光線１２によって示
した図である。

【図８】残糸が消費されている間の検出光線の延在態様
を、貫通穴を貫通する検出光線１２によって示した図で
ある。

【図９】図７および図８の検出結果から得られる信号変
化を検出閾値とともに示したグラフである。

【図１０】検出光線１２がボビン停止時にボビンのフラ
ンジに当たったときの該検出光線１２の延在態様を示す
図である。

【図１１】図１０の検出結果から得られる信号変化を検
出閾値とともに示したグラフである。

【図１２】電源の電流強さを減少させた後の、図１０の
検出結果から得られる信号変化を示したグラフである

【図１３】電源の電流強さを段階的に減少させている間
の電流強さの変化を示すグラフである。

【図１４】電流強さを減少させている間に形成されるス
テッチの割り当てを示すグラフである。

【図１５】電源の電流強さを減少させた後の、作動状態
に関する情報を含まない信号変化を、検出閾値とともに
示したグラフである。

【図１６】図８による残糸消費中に電源の電流強さを減
少させた後の信号変化を検出閾値とともに示したグラフ
である。

【図１７】図８による残糸消費中に電源の電流強さを減
少させた後の信号変化を検出閾値とともに示したグラフ
である。

【図１８】図８による残糸消費中に電源の電流強さを減
少させた後の信号変化を検出閾値とともに示したグラフ
である。

【符号の説明】

１ルーパーの本体２ボビン５，６フランジ７細条部８残糸室９本糸室１１貫通穴１２検出光線１４赤外線レーザー送光器１５受光器１６電源１７マイクロコンピュータ１９回転センサＤＳ検出閾値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マンフレートノイローアドイツ連邦共和国デー・67659 カイザースラウテルンオッターベルガーシュトラーセ 62 (72)発明者カール・ルートヴィヒマーヌエルドイツ連邦共和国デー・67731 オッターバッハローテンベルガーシュトラーセ 19 Ｆターム(参考） 3B150 AA02 CE23 CE27 GD04 GD07 KA01 LA56 LA85 LA88 LB01 NA52 PA03 QA04 QA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下糸備蓄部を受容しているボビンケースを
備えた有利には回転するルーパーを有する本縫いミシン
におけるボビン糸監視装置において、ミシン上軸（２０）が１回転するたびにマイクロコンピ
ュータ（１７）にパルスを送る回転センサ（１９）と、ボビン（２）に指向する検出光線（１２）であって、ボ
ビン（２）または残糸の巻糸から受光器（１５）のほう
へ反射し、受光器（１５）から消費信号、評価信号およ
び（または）転送信号の形態でマイクロコンピュータ
（１７）に送られる前記検出光線（１２）を送出させる
ための赤外線レーザー送光器（１４）と、種々の信号変化をミシンを制御する制御信号を発生させ
るための検出閾値（ＤＳ）と比較するべくマイクロコン
ピュータ（１７）内に設けられる比較装置と、マイクロコンピュータ（１７）と接続され、赤外線レー
ザー送光器（１４）のパワーを一時的に周期的に減少さ
せるために制御可能な電源（１６）とを有し、ボビンケースに挿着される前記ボビン（２）が、半径方
向に指向する細条部（７）により互いに分断される少な
くとも２つのチャンバーを備え、一方のチャンバーであ
る残糸室（８）が残糸を受容し、他方のチャンバーであ
る本糸室（９）が本糸を受容し、細条部（７）の、赤外
線レーザー送光器（１４）側の端面と、この端面に隣接
している、ボビン（２）のフランジ（５）の外面とが、
光を反射するように構成され、フランジ（５）が検出光
線（１２）を貫通させるための貫通穴（１１）を有して
いることを特徴とするボビン糸監視装置。
【請求項２】マイクロコンピュータ（１７）がステッチ
バックカウンタ（Ａ）を有し、残糸の消費を検知した後
にステッチバックカウンタ（Ａ）に残糸でまだ実施可能
なステッチ数または縫い目数または縫製物の枚数を供給
可能であり、ミシンの回転センサ（１９）によりステッ
チバックカウンタ（Ａ）をカウントバックさせることに
より、所定数のステッチまたは縫い目の形成後、或いは
所定枚数の縫製物の縫製後、ミシンの制御部にミシン停
止信号を供給することおよび（または）表示装置を作動
させることを特徴とする、請求項１に記載のボビン糸監
視装置。
【請求項３】検出光線（１２）がボビン（２）の巻糸に
あたったときにボビン（２）の停止を検知するためにマ
イクロコンピュータ（１７）がステッチバックカウンタ
（Ｂ）を有し、ステッチバックカウンタ（Ｂ）は、検出
閾値（ＤＳ）を下回るたびに、反射した検出光線（１
２）により導出される信号によって予め選定可能なステ
ッチ数に設定可能であり、且つ回転センサ（１９）によ
りマイクロコンピュータ（１７）に供給されるパルスに
よってカウントバック可能であり、且つゼロの値に達し
たときにミシン停止信号を発生させることおよび（また
は）表示装置を作動させることを特徴とする、請求項１
に記載のボビン糸監視装置。
【請求項４】検出光線（１２）の継続反射によって形成
され且つ検出閾値（ＤＳ）を下回らない信号変化のうち
正弦状の信号変化を検知するためにマイクロコンピュー
タ（１７）がステッチバックカウンタ（C）を有し、検
出閾値（ＤＳ）よりも下の範囲から検出閾値（ＤＳ）よ
りも上の範囲へ信号が移行することによってステッチバ
ックカウンタ（C）を始動させることにより、予め決定
可能なステッチ数の後に信号の移行が起こらないとき
に、電源（１６）から赤外線レーザー送光器（１４）に
供給可能な電流をその標準作動強さから最小強さへ段階
的に減少させるための信号を発生させることを特徴とす
る、請求項１に記載のボビン糸監視装置。
【請求項５】電源（１６）から赤外線レーザー送光器
（１４）に供給可能な電流の段階的な減少を、段階的に
減少させている間に信号移行を行なうことによって終了
させることが可能であることを特徴とする、請求項４に
記載のボビン糸監視装置。
【請求項６】第２のフランジ（６）も検出光線（１２）
を貫通させるための貫通穴（１１）を有していることを
特徴とする、請求項１に記載のボビン糸監視装置。