JP2008017916A - ミシンのボビン交換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下糸ボビンを収納したボビンケースBを、ミシンの釜8と前記釜から離隔してミシンテーブル前部寄りに設けられたボビンストック部5との間で授受することにより、釜内に装着される下糸ボビンの交換を行う。チャック部12の先端にてボビンケースを把持するボビン把持装置11を、釜8とボビンストック部5との間で往復移動させる搬送機構6を具備する。また、ボビン把持装置11の移動行程における所定の箇所において、釜8に向かって移動される該ボビン把持装置11のチャック部12の向きを釜8の方に向かせるよう方向転換し、逆にボビンストック部5に向かって移動される該ボビン把持装置11のチャック部12の向きをボビンストック部5の方に向かせる方向転換する方向転換機構を具備する。
【選択図】 図2
Description
〔ミシン全体の説明〕
図1は、本発明に係るボビン交換装置を適用した多頭・多針式刺繍ミシン100の一例を示す平面図である。公知のように、多頭・多針式刺繍ミシン100においては、複数のミシンヘッド2の各々において、複数の針棒を具えた針棒ケース60が設けられており、選択された所望の色糸に対応する針棒が所定の選択位置に位置決めされる。公知のように、ミシンテーブル1上には各ミシンヘッド2に対応して針板10が配置されており、各針板10の下方には釜土台7(図2)がそれぞれ配置され、該釜土台7には釜8(図2)が支持されている。ミシンテーブル1の前端部下面には、各釜8に対応付けてボビンストック部5がそれぞれ配置されている。ミシンヘッド2及び釜8からミシンテーブル1の前端部まである程度の距離があり、従って、その距離分だけ、ボビンストック部5はそれに対応する釜8から離隔して設けられている。ミシンテーブル1の下面においては、各ミシンヘッド2に対応して、ボビン交換装置3がそれぞれ設置されている。ボビン交換装置3は、下糸ボビンを収納したボビンケース(ボビンカセット)を、釜8とボビンストック部5との間で授受することにより、釜8内に装着される下糸ボビンの交換を行うものであり、釜8とボビンストック部5との間に延びた搬送部(搬送機構)6を含んでいる。
次に、図2〜図5等を参照して本発明の一実施例に係るボビン交換装置3について説明する。図2はボビン交換装置3、釜土台7及びボビンストック部5の右側面図、図3は同左側面図、図4は同底面図、図5は図2のA−A線断面図である。
まず、図2、図4、図5に加えて図6を参照して、チャック装置12の詳細例を説明する。図6はチャック装置12を拡大して底面から見た図であり、ボビンケースBを把持するときの動作の説明のためにボビンケースBを併記したものである。チャック装置12は、主に、ボビンケースBを受け止めて保持する保持部材27と、ボビンケースBの摘みB1を引き起こす爪28と、この爪28の開閉駆動のためのリニアモータ30で構成されている。図6に示すように、保持部材27は、その先端縁にボビンケースBを受け止める受止部27aを有しており、また、ピン31を介して爪28を回動自由に支持している。爪28にはピン31を介して作動レバー32が結合され、これらは一体的に回動するようになっている。
空のチャック装置12にボビンケースBを把持させる「掴み動作」(チャッキング)を行うときは、釜8あるいはボビンストック部5などのボビンケース保持装置に保持されているボビンケースBに対してチャック装置12を近づけ、保持部材27の受止部27aがボビンケースBの前面に当接した後、リニアモータ30の駆動によって直動ロッド30aを想像線に示す位置へと進出させ、爪28、作動レバー32を図6の想像線に示すように回動させる。この過程で、爪28の回動により、ボビンケースBの摘みB1が引き起こされ、摘みB1が爪28により保持部材27の受止部27bに押し当てられたところでチャッキングが完了となる。なお、ボビンケースBの前面も保持部材27の受止部27aで受け止められている。こうしてリニアモータ30の直動ロッド30aを突出させた状態を維持することで、チャック装置12でボビンケースBを把持し続ける。
図2、図3及び図4に示すように、ボビン把持装置11において、移動体13に回転可能に設けられた支持軸25の、前記支持アーム26(チャック装置12)を取り付けた端部とは反対側に突出した軸端に、作動部材36(一種のカム体)が固着されており、該作動部材36とチャック装置12とが一緒に回動する。更に、支持軸25には、移動体13と支持アーム26の間に、トーションバネ37(図4参照)が嵌装されている。このトーションバネ37によって支持軸25(及び作動部材36とチャック装置12)が図2の時計方向(図3では反時計方向)に回転付勢されている。移動体13の所定箇所にはストッパピン42が突設されており、図3に示すように、作動部材36の所定部位(係合アーム36b)が該ストッパピン42に当接することで、チャック装置12が図2及び図3に示す姿勢に保持されている。搬送部6によってボビン把持装置11がボビンストック部5の方向に向かって移動される方向を「第1の方向」(図2の矢印Fの方向)と言うことにすると、図2及び図3に示すチャック装置12の姿勢は、チャック装置12の向きが該「第1の方向」を指向している状態である。すなわち、トーションバネ37の付勢とストッパピン42による制止によって、通常時において、チャック装置12が該「第1の方向」を指向させられている。なお、搬送部6によってボビン把持装置11が釜8の方向に向かって移動される方向を「第2の方向」(図2の矢印Rの方向)と言うことにする。
図7A〜図7Eは、方向転換機構(係合ピン40、41を設けた箇所)におけるチャック装置12の方向転換動作を説明するために、ガイドバー14を切り欠き、かつ、ボビン把持装置11における作動部材36以外の部材を想像線で示す、要部側面図である。
図2〜図8に示された実施例において、ボビンストック部5は、ボビンケースBを保持するための保持部43Hを90度間隔で4個具えた保持ブロック43と、この保持ブロック43を支持した駆動軸44を駆動する駆動モータ45(図4)とを備えている。該保持ブロック43に合計4つのボビンケースBをセットできる。図4に示すように、駆動軸44は第1ブラケット15に固定されたベース46に軸支されており、また、駆動軸44は駆動モータ45に連結され、駆動モータ45はベース部材47、スタッド48を介してベース46に固定されている。更に、駆動軸44には位置決めカム49が固定されている。
上記所定のボビン交換位置とは、搬送部6を介して搬送されてくるボビン把持装置11のチャック装置12に対面して、該チャック装置12によってボビンケースBの受け渡しが行える位置である。安全対策と確実な受け渡し動作を可能にするために、図4に示すように、ボビンストック部5には、該所定のボビン交換位置の保持部43HにボビンケースBが保持されているか否かを検出するマイクロスイッチ53が設けてある。マイクロスイッチ53には、該所定のボビン交換位置に位置された保持部43HにおけるボビンケースBの有無によって進退動する検出片55が設けてあり、該所定のボビン交換位置の保持部43HにボビンケースBがあるときには検出片55がボビンケースBと当接して押し込まれ、マイクロスイッチ53をON状態にする。一方、ボビンケースBが無いときには、検出片55が進出し、マイクロスイッチ53をOFF状態にする。
ボビン把持装置11は、常にはボビンストック部5より釜土台7側に少し離れた待機位置に待機している。釜8に装着されているボビンケースB内の下糸が無くなったことが検出されると、ボビン把持装置11の移動が開始される。初めにボビン把持装置11は釜8に向かって(第2の方向Rに)移動し、釜8に装着されているボビンケースBをチャック装置12でチャッキングする。ついで、ボビン把持装置11はボビンストック部5に向かって(第1の方向Fに)移動し、ボビンストック部5に到達すると、把持しているボビンケースBをボビンストック部5の、空の保持部43Hに渡す。このとき、保持部43HにボビンケースBがセットされていたのではチャック装置12が把持しているボビンケースBと干渉してしまうため、前述の通り、マイクロスイッチ53によりボビンケースBが有ると判定されたときにはボビンチャックユニット9の移動を停止するとともに作業者にボビンケースBがあることを報知し、障害が取り除かれるようにする。
図11A及び図11Bは、チャック装置12の方向転換のための構造の別の実施例を示す拡大側面図である。この実施例においては、ボビン把持装置11において、前述した実施例における作動部材36に代替して作動部材61が使用される。この作動部材61は、前述の作動部材36と同様に支持軸25に取り付けられ、チャック装置12と共に回動するようになっている。作動部材36と異なる点は、作動部材61が1つのカム(カム面)61aで構成されている点である。また、釜土台7側の第2ブラケット16には所定箇所に1つのカム係合ピン(カム係合部)62のみが設けられている。
前記実施例においては、チャック装置12の爪28がピン31を介して作動レバー32と一体的に結合され、これらは常に一体回動するようになっていたが、このような構造に限らず、例えば図12のような構造であってもよい。図12(a)はチャック装置12の変形例を示す斜視図、(b)はその分解斜視図である。
次に、本発明に従って下糸変更制御を可能にしたミシンの一実施例について説明する。
公知のように、図1において、例えば1つの針棒ケース60が12本の針棒を備えたものである場合には、針棒ケース60のスライドによる針棒の選択によって、最大12色の刺繍糸(上糸)を使用した刺繍が可能である。その場合、従来は、縫いデータに応じた下糸の色替えは不可能であったから、下糸は1色(通常は白の綿糸)使いであった。従って、従来は、下糸が顕れる刺繍製品の裏面は、面白みのないものであった。
ボビンストック部5の構成は上記実施例に示したものに限らず、種々に変更可能である。特に、様々な性状(例えば色)の下糸変更を可能にするには、ボビンストック部5で保持できるボビンケースBの数は多い方がよく、例えば上糸の針棒ケース60における針棒数と同数程度であることが好ましく、更には下糸不足時の補充用のボビン交換をも考慮すると、コンパクトな構成で、より多くのボビンケースBを保持しうることが好ましい。そのような観点で構成されたボビンストック部5の変形例について、図14及び図15を参照して説明する。
上記実施例では、ボビン把持装置11の移動行程における所定の1箇所(係合ピン40、41又は62を設けた箇所)において、1つの方向転換機構によって、ボビン把持装置11のチャック装置12の向きを釜8の方と、ボビンストック部5(又は101,110)の方の、2方向のどちらにも方向転換できるようにしている。しかし、そのような方向転換機構を搬送行程の所定箇所に設けることなく、例えば図16に示すように、方向転換用の小型モータ200をボビン把持装置11に搭載して該モータ200によってチャック装置12の方向転換を行わせるようにしてもよい。
2 ミシンヘッド
3 ボビン交換装置
5,101,110 ボビンストック部
6 搬送部(搬送機構)
7 釜土台
8 釜
10 針板
11 ボビン把持装置
12 チャック装置
13 移動体
36,61 作動部材
40,41,62 突起部
60 針棒ケース
100 刺繍ミシン
200 方向転換用のモータ
Claims (21)
- ミシンの釜から離隔してミシンテーブル前部寄りに設けられたボビンストック部から下糸ボビンを収納したボビンケースを取得し、釜内に装着される下糸ボビンの交換を行うボビン交換装置であって、
チャック部の先端にてボビンケースを把持するボビン把持装置と、
前記ボビン把持装置を前記釜と前記ボビンストック部との間で往復移動させる搬送機構と、
前記搬送機構による前記ボビン把持装置の移動行程の一方の終端付近において、前記釜に向かって移動される該ボビン把持装置の前記チャック部の向きを前記釜の方に向かせるよう方向転換し、逆に前記ボビンストック部に向かって移動される該ボビン把持装置の前記チャック部の向きを前記ボビンストック部の方に向かせるよう方向転換する方向転換機構と
を具備することを特徴とするボビン交換装置。 - 前記ボビン把持装置は、
前記搬送機構によって第1の方向及びそれとは反対の第2の方向に直線的に往復移動される移動体と、
該移動体に枢支された前記チャック部と、
該チャック部の向きを通常時において前記第1の方向に指向させるよう付勢するバネ部材と、
前記チャック部と共に枢動するように前記ボビン把持装置に設けられた作動部材とを含み、
前記方向転換機構は、
前記移動行程の前記一方の終端付近に配置された突起部と、ここで、該突起部は、前記ボビン把持装置が前記第2の方向に進行する過程で前記作動部材が該突起部に当接して前記バネ部材の付勢力に抗して枢動されることで、前記チャック部の先端の向きを前記第2の方向に指向させるようにするものであり、
前記移動行程の前記一方の終端において、前記第2の方向に指向された前記チャック部に係合してその向きを維持する係合機構とを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のボビン交換装置。 - 前記ボビン把持装置の前記作動部材は、前記チャック部の枢動軸に関して互いに所定の角度を成して設けられた第1及び第2の係合アームを含み、
前記方向転換機構の前記突起部は、前記移動行程の一方の終端付近において相前後して配置された第1及び第2の突起部からなり、
前記ボビン把持装置が前記第2の方向に進行する過程で、前記第1の係合アームが前記第1の突起部に当接して前記バネ部材の付勢力に抗して枢動され、次いで前記第2の係合アームが前記第2の突起部に当接して前記バネ部材の付勢力に抗して更に枢動されることで、前記チャック部の先端の向きを前記第2の方向に指向させる、
ことを特徴とする請求項2に記載のボビン交換装置。 - 前記ボビン把持装置の前記作動部材は、前記チャック部と共に枢動するカムを含み、
前記方向転換機構の前記突起部は、前記移動行程の前記一方の終端付近に配置されたカム係合部からなり、
前記ボビン把持装置が前記第2の方向に進行する過程で、前記カムが前記カム係合部に当接して前記バネ部材の付勢力に抗して枢動されることで、前記チャック部の先端の向きを前記第2の方向に指向させる、
ことを特徴とする請求項2に記載のボビン交換装置。 - 前記方向転換機構が設けられる前記一方の終端付近とは、前記搬送機構による前記ボビン把持装置の移動行程の前記釜寄りの終端の近くであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のボビン交換装置。
- ミシンの釜から離隔してミシンテーブル前部寄りに設けられたボビンストック部から下糸ボビンを収納したボビンケースを取得し、釜内に装着される下糸ボビンの交換を行うボビン交換装置であって、
チャック部の先端にてボビンケースを把持するボビン把持装置と、
前記ボビン把持装置を前記釜と前記ボビンストック部との間で往復移動させる搬送機構と、
前記ボビン把持装置に搭載されてなり、前記チャック部を回動することで該チャック部の向きを前記釜の方に向かせることと前記ボビンストック部の方に向かせることを選択的に行う方向転換用モータと
を具備することを特徴とするボビン交換装置。 - 前記ボビン把持装置は、空の前記チャック部によりボビンケースを把持させる掴み動作とボビンを把持した前記チャック部からボビンケースを離す解放動作とを選択的に行うアクチュエータを更に含み、
前記チャック部が前記釜又は前記ボビンストック部に接する位置で、前記アクチュエータにより該チャック部にボビンケースを取り込む又は該チャック部からボビンケースを解放することで、下糸ボビンを収納したボビンケースの交換を行うようにした、請求項1乃至6のいずれかに記載のボビン交換装置。 - 前記ボビン交換装置は、複数のミシンヘッドを具えるミシンにおいて各ミシンヘッドに対応する各釜毎に設けられており、前記ボビン把持装置の前記アクチュエータは、各釜毎に独立に設けられたモータであることを特徴とする請求項7に記載の多頭ミシンのボビン交換装置。
- 前記チャック部は、
ボビンケースの摘みを引き起こすための爪と、
前記アクチュエータの駆動に応じて該爪を回動させて該ボビンケースの摘みの引き起こし操作を行わせる機構と、
該爪によって引き起こされたボビンケースの摘みに係合すると共に該ボビンケースを受け止めて保持する保持部材と
を含む請求項7又は8に記載の多頭ミシンのボビン交換装置。 - 複数のミシンヘッドを具えるミシンにおいて、各ミシンヘッドに対応する各釜毎に、請求項1乃至7のいずれかに記載のボビン交換装置がそれぞれ設けられていることを特徴とする多頭ミシン。
- 各釜毎の前記ボビン交換装置において、前記搬送機構の駆動用モータが各釜毎に独立に設けられていることを特徴とする請求項10に記載の多頭ミシン。
- 各釜毎に前記ボビンストック部が設けられており、各釜毎の前記ボビンストック部は、
複数のボビン保持部と、
前記ボビン保持部のいずれか1つを所定のボビン交換位置に選択的に位置決めする選択機構と、
該選択機構を駆動するための独立のモータと
を含むことを特徴とする請求項10又は11に記載の多頭ミシン。 - 交換用のボビンケースを保持するボビンストック部であって、複数のボビン保持部と、前記ボビン保持部のいずれか1つを所定のボビン交換位置に選択的に位置決めする選択機構と、前記所定のボビン交換位置に位置決めされた前記ボビン保持部にボビンケースが保持されているか否かを検出する検出手段と含むものと、
ミシンの釜内に装着される下糸ボビンの交換を行うためのボビン交換装置であって、チャック部の先端にてボビンケースを把持するボビン把持装置と、前記ボビンストック部と釜との間で前記ボビン把持装置を往復移動させる移動機構とを含むものと、
前記ボビン把持装置が把持しているボビンケースを前記ボビンストック部の前記所定のボビン交換位置のボビン保持部に渡すとき、前記検出手段が該所定のボビン交換位置のボビン保持部にボビンが保持されていることを検出したならば、前記搬送機構による前記ボビン把持装置の前記ボビンストック部に向けての移動を中止させ、他方、前記ボビンストック部の前記所定のボビン交換位置のボビン保持部に前記ボビン把持装置がボビンケースを取りに行くとき、前記検出手段が該所定のボビン交換位置のボビン保持部にボビンが保持されていないことを検出したならば、前記搬送機構による前記ボビン把持装置の前記ボビンストック部に向けての移動を中止させる制御手段と
を具えたミシン。 - 報知手段を更に具え、前記制御手段が前記搬送機構による前記ボビン把持装置の移動を中止させたとき該報知手段でユーザに対して所定の情報を報知することを特徴とする請求項13に記載のミシン。
- 縫い針に通された上糸と釜に収納したボビンからの下糸とで縫いを行うミシンにおいて、
異なる性状の下糸を収納した少なくとも2つのボビンケースを保有し、その中から選択した1つのボビンケースを所定のボビン交換位置に位置決めするボビンストック部と、
ボビンケースを把持するためのチャック部を持つボビン把持装置と、
前記ボビンストック部と釜との間で前記ボビン把持装置を移動させる搬送機構と、
下糸変更信号に応じて、前記ボビン把持装置により前記釜内のボビンケースを取り出させて前記搬送機構を介して前記ボビンストック部まで移送させ、次いで、前記ボビンストック部の前記所定のボビン交換位置に新たなボビンケースを位置決めして前記ボビン把持装置により該新たなボビンケースを把持し、前記搬送機構を介して該新たなボビンケースを釜まで移送する下糸変更制御手段と
を具備するミシン。 - 前記ボビンストック部は、ボビンケースを保持するための複数のボビン保持部を回転方向に沿って具備するボビン保持体と、該ボビン保持体を回転駆動することで1つのボビン保持部を所定のボビン交換位置に位置決めする機構とを含むことを特徴とする請求項15に記載のミシン。
- 前記ボビンストック部は、ボビンケースを保持するための複数のボビン保持部を直線方向に沿って具備するボビン保持体と、該ボビン保持体を直線駆動することで1つのボビン保持部を所定のボビン交換位置に位置決めする機構とを含むことを特徴とする請求項15に記載のミシン。
- 前記ボビンストック部に対して、前記複数のボビン保持部を具備する前記ボビン保持体が、着脱自在に装着されることを特徴とする請求項17に記載のミシン。
- 前記ボビンストック部の直線駆動軸の円周方向に沿って複数の前記ボビン保持体が設けられ、該ボビン保持体を直線駆動及び回転駆動することで1つのボビン保持部を前記所定のボビン交換位置に位置決めすることを特徴とする請求項17又は18に記載のミシン。
- 前記ボビンストック部は、ボビンケースを保持するための複数のボビン保持部を直線方向に沿って具備すると共に回転方向にも具備するボビン保持体と、該ボビン保持体を直線駆動及び回転駆動することで1つのボビン保持部を所定のボビン交換位置に位置決めする機構とを含むことを特徴とする請求項15に記載のミシン。
- 前記下糸変更信号は、所望の縫いパターンデータに従う縫い動作を実行する過程で発生されるものである請求項15に記載のミシン。
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