JP2664322B2 - ミシンのボビンケース自動交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業ミシンにおける下
糸ボビンを内蔵するボビンケースの自動交換装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工業ミシンの下糸ボビンは、
ミシンの縫製機能の制約から小型化せざるを得ないた
め、作業者は下糸ボビンを内蔵したボビンケースを４〜
５分おきに交換する必要がある。ボビンケースを交換す
る時間はロスタイムとなるため、ボビンケース交換時間
を短縮することが望まれていた。一方、縫製工場におい
ては、一人の作業者が複数台の工業ミシンを稼働させる
場合も多く、各工業ミシンの稼働効率を上げるために、
ボビンケースの自動交換装置が使用されている。また、
昼食時間等の休憩時間中にもミシンの稼働を続行させる
ために、ミシンのボビンケース自動交換装置が使用され
ている。

【０００３】例えば、特公昭６２−１７４５号公報、特
公昭６２−１７４８号公報、特公昭６２−１７４９号公
報には、内釜のミシン本体方向に複数のボビンケースを
ボビンケースの正面が裏面と接触するように並べ、ボビ
ンケースを順次繰り出して、使用済みのボビンケースを
新しいボビンケースで押し出すことにより、ボビンケー
スを内釜に供給するミシンのボビンケース自動交換装置
が提案されている。しかしながら、これらの公報に記載
される発明は、中心に貫通孔を有する内釜や特殊な形状
のボビンケースを使用しているため、既存の工業ミシン
を大幅に改造することが必要であり、コストがかかるた
め実際上問題があった。

【０００４】一方、既存の工業ミシンを大幅には改造せ
ずに、既存の工業ミシンにミシンのボビンケース自動交
換装置を取り付けるだけで簡単にボビンケースの自動交
換を行うことができる装置が特公昭５９−４９８２９号
公報により提案されている。この装置は、ボビンケース
の正面方向から先端部が傾斜を有する操作片をロック板
に直接作用させて、ロック板を摺動させロックを解除
し、また電磁石によりボビンケースを吸着してボビンケ
ースの取り外し、および取付を行うものである。そし
て、新しく下糸の巻かれたボビンケースは、周囲に６個
のホルダーを備える回転型のカセットのホルダーにより
供給される。

【０００５】また、既存の工業ミシンを大幅には改造せ
ずに、既存の工業ミシンにミシンのボビンケース自動交
換装置を取り付けるだけで簡単にボビンケースの自動交
換を行うことができる装置の別のものとして、実開平３
−４９０７２号公報には、操作板係合爪により、ロック
板を摺動させるために支軸を中心に回転可能に保持され
るレバーに対して、横方向から動作してレバーを開きロ
ックを解除し、その状態でボビンケースの正面方向に移
動して、ボビンケースを取り外し落下させるものが提案
されている。そして、新しく下糸の巻かれたボビンケー
スは、ボビンケースが正面方向に積み重ねて整列された
状態のカセットにより供給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ミシンのボビンケース自動交換装置には、以下のような
問題点があった。 （１）既存の工業ミシンをそのまま使用して、ミシンの
ボビンケース自動交換装置を取り付けるだけで済む装置
のうち、操作爪によりロック板を直接摺動させる装置に
おいては、ロック板にボビンケースの正面方向から強い
力が作用するため、繰り返しの使用により、ロック板が
破損する問題があった。また、操作板係合爪によりレバ
ーを開いてロックを解除する装置においては、レバーに
ボビンケースの横方向に強い力が作用するため、繰り返
しの使用により、レバーが破損する問題があった。

【０００７】（２）電磁石でボビンケースを保持する装
置においては、スペース等の制約により電磁石の力を強
めるには限界があり、また、ロック板を摺動させている
操作爪がボビンケースを電磁石から外す方向に作用する
ため、ボビンケースを電磁石で吸着するのに失敗してボ
ビンケースを取り外せない場合があった。また、操作板
係合爪によりレバーを開く装置においては、レバーを開
くときに操作板係合爪がレバーを押す作用によりボビン
ケース全体が傾き、ボビンをボビンケースにロックして
いるロック板のロックが外れ、ボビンケースを内釜から
取り外したときに、ボビンが内釜に残る問題があった。

【０００８】（３）ボビンケースを正面方向に並べるカ
セットでは、ミシン本体側にカセットを配置することに
なり、既存の工業ミシンにミシンのボビンケース自動交
換装置を付加するときに、十分なスペースを取ることが
できず、たくさんのボビンケースを収納できるカセット
を使用できなかった。また、回転式カセットでは、無駄
な空間をとるため、たくさんのボビンケースを収納でき
なかった。一方、ボビンケースを垂直に積み重ねる方法
は、たくさんのボビンケースを収納できると共に、既存
の工業ミシンに組み込み易いため良い方法であるが、ボ
ビンケースにロックされているボビンに遊びがあるた
め、下糸がゆるみミシン本体に装着したときに問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は、別の装置を組み込むだけ
で既存の工業ミシンをそのまま使用することができると
共に、工業ミシンの稼働において多数のボビンケースを
供給可能で、ミシンの内釜にボビンケースを安定して取
付けでき、工業ミシンを作業者の休憩時間においても稼
働可能とするミシンのボビンケース自動交換装置を提供
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のミシンのボビンケース自動交換装置は、有
底中空円筒状であって中空部に下糸ボビンを内蔵し、下
糸ボビンを開口部方向に付勢する板バネと、下糸ボビン
をボビンケースにロックするフック部を備え、ミシン本
体に形成される内釜の中央ピンのくびれ部に係合するロ
ック板と、ロック板を摺動させるために支軸を中心に回
転可能に保持されるレバーとを備えるボビンケースを有
し、ボビンケースを内釜から取り外し、またはボビンケ
ースを内釜に取り付けするミシンのボビンケース自動交
換装置であって、一対のラッチ爪によりレバーを挟み持
つことによりボビンケースを内釜から取り外したり、ま
たは取り付けたりするチャック手段と、ボビンを内蔵す
る複数のボビンケースが、レバーを正面として垂直に積
み重ねられて保持され、ボビンケースの正面に接触する
正面板とボビンに接触する裏板とが、板バネとが作用す
る間隔で形成される中空筒状のカセットと、カセットか
らチャック手段がボビンケースをチャックするボビン取
り出し口にボビンケースを順次送り出すボビンケース送
り手段と、ボビン取り出し口にまたはボビンを吸着する
ボビン吸着手段とを有している。

【００１１】

【作用】上記の構成よりなる本発明のミシンのボビンケ
ース自動交換装置の一対のチャック爪は、ミシン本体の
内釜に装着されているボビンケースのレバーをチャック
することにより安定して保持できる。すなわち、チャッ
ク爪の一つである移動ラッチ爪は、閉じた状態のレバー
に対して、レバーの下側に移動ラッチ爪の先端部が入り
込む角度を有しているので、移動ラッチ爪は、レバーの
開く方向に力を加えることができ、レバーをスムーズに
開くことができる。また、レバーを開くことにより、ロ
ック板を摺動させ内釜の中央ピンとのロックを解除する
と共に、ロック板のフック部がボビンをボビンケースに
ロックする。

【００１２】また、レバーが開かれた状態で支軸がある
位置に対応して付設され、チャック爪の一つである固定
ラッチ爪は、レバーに接触する面が、レバーが開かれた
状態の角度を形成しているので、レバーを開くときにレ
バーが開かれ過ぎたり、またレバーに無理な力がかかる
ことを防止するため、レバーが破損することがない。第
二駆動手段は、レバーをチャックした状態で一対のラッ
チ爪を後退させる。これにより、ボビンケースとボビン
とをミシン本体の内釜から自動的に取り外せる。取り外
したボビンケースとボビンとは、一対のラッチ爪のチャ
ックを解除することにより落下される。

【００１３】次に、一対のラッチ爪を複数のボビンカセ
ットが収納されたカセット位置に移動させ、カセットか
ら押し出されて、磁石により吸着されているボビンケー
スを、一対のラッチ爪によりレバーを開いてチャックす
る。このとき、カセットは複数のボビンケースが積み重
ねられて保持されており、ステッピングモータにより、
スプロケット、チェーンを介してボビン送りローラによ
りボビンケースを一つづつ順次ボビン取り出し口に送り
出す。このとき、カセットの正面板と裏板とがボビンケ
ースとを所定の間隔で挟んでいるので、ボビンケース内
のボビン押えバネが常にボビンを裏板に押し付けている
ため、ボビン送りローラによりボビンケースが送られる
ときに下糸がゆるむことがない。ボビン取り出し口にお
いて、ボビンケースを取り出すため、ボビンケースの正
面は開放されているが、ボビン磁石がボビンケースを吸
着して保持する。そして、再び、ミシン本体側に戻して
取り出したのと逆の動作を行うことにより、内釜に新し
いボビンケースを装着する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例であるミ
シンのボビンケース自動交換装置について、図面を参照
して詳細に説明する。ミシンのボビンケース自動交換装
置を説明する前に、ボビンケースの構造及び機能を説明
する。図４の（ａ）にボビン２７を内蔵した状態でのボ
ビンケース４の構造を断面図で示す。中空状で両端部に
円板枠を有するボビン２７の中空孔にボビンケース中心
に形成される中空筒状の中心筒４６が上側から挿入され
ている。図４に示すボビン２７には省略してあるが、ボ
ビン２７の円筒部の外周にはミシンに供給するための下
糸が巻回されている。中心筒４６の中心孔には、内釜２
１に固設される中央ピン２６が下側から挿入されてい
る。中央ピン２６の端部近くには、円周状に直径が細く
なっているくびれ部２６ａが形成されている。

【００１５】ボビンケース４は一端面が開放された有底
筒状であり、底にあたる正面部は、中心筒４６の中心に
形成された貫通孔を有している。また、ボビンケースの
正面には、図５に示すようにガイド溝４７が形成されて
いる。ガイド溝４７は２段構成であり、下段の段溝に案
内されて摺動可能にロック板２９が嵌合されている。ロ
ック板２９の一端は、ガイド溝４７の下段の段溝に案内
されて摺動可能な支軸２８に固設されている。ロック板
２９の他端部には、下側に半筒状に折り曲げられたフッ
ク部２９ａが形成されている。フック部２９ａは、ボビ
ン２７の上側円板枠の外周部に係合して、ボビンケース
４をミシンから取り外した時にボビンケース４内でボビ
ン２７をロックする。

【００１６】ボビンケース４の正面のロック板の上側に
支軸２８を中心にして回転可能にレバー２５が付設され
ている。レバー２５の支軸２８に嵌合している端部に
は、下側に半円筒形のノッチ２５ａが形成されている。
ノッチ２５ａはボビン押えバネ３１と接触している。ボ
ビンケースの正面板の内側にボビンを正面板と反対方向
に付勢する板バネであるボビン押えバネ３１が固着され
ている。ボビン押えバネ３１はボビン２７の上円板枠に
接触し、ボビン２７を下向きに付勢している。

【００１７】次に、上記構成を有するボビンケースの作
用について説明する。図４の（ａ）にミシンに取り付け
られたボビンケースの状態を示す。中央ピン２６のくび
れ部２６ａに係合する方向に、ロック板２９が図示しな
いバネにより付勢されている。これにより、ボビンケー
ス４は内釜２１にロックされている。そのバネにより付
勢され、レバー２５も倒された状態で溝内に納まってい
る。ボビン２７はボビン押えバネ３１により内釜２１に
押し付けられているため、ボビン２７はミシンに取り付
けられている状態で、内釜２１と同じ回転動作を行う。
ボビン２７に巻回されている下糸は、工業ミシンの稼働
により繰り出されて使用される。

【００１８】次に、ボビンケース４をミシンから取り外
す場合について説明する。図４の（ｂ）にレバー２５を
開く途中の状態のボビンケース４を示し、図４の（ｃ）
にレバー２５を完全に開いた状態でのボビンケース４を
示す。レバー２５が支軸２８を中心に回転されることに
より、レバー２５のノッチ２５ａがボビン押えバネ３１
と接触しながら回転する。この回転に伴って、支軸２８
がガイド溝４７に案内されて左方向へ摺動する。支軸２
８の移動に伴ってロック板２９がガイド溝４７に案内さ
れて左方向へ移動し、ロック板２９と中央ピン２６のく
びれ部２６ａとの係合が外される。これにより、ボビン
ケース４を内釜２１から自由に取り外すことが可能とな
る。それと同時に、フック部２９ａがボビン２７の上円
板枠の外周に係合して、ボビン２７をボビンケース４に
対してロックする。これにより、ボビンケース４を内釜
２１から取り外してもボビン２７はボビンケース４と一
体的に移動する。

【００１９】次に、ミシンのボビンケース自動交換装置
の全体構成について説明する。図２にミシンのボビンケ
ース自動交換装置の正面図を示し、図３に側面図を示
す。図２の中央部にボビンケース４が垂直状態で内釜２
１に取り付けられている。その手前にレバー２５を開閉
するためのラッチ爪３６，３８等により構成されるチャ
ック手段であるレバー開閉装置８が前後移動台４５の上
部に付設されている。先に、図１により本発明の主要部
であるレバー開閉装置８の構成を説明する。図１は図２
のレバー開閉装置８を上方向から見たＨＨ断面図であ
る。図１の（ａ）はレバー２５が開いている状態を示
し、図１の（ｂ）はレバー２５が閉じている状態を示し
ている。

【００２０】図１の（ｂ）において、内釜２１に対して
垂直に取り付けられているボビンケース４の正面であっ
て、レバー２５が開かれた状態で支軸２８がある位置に
対応して、固定ラッチ爪３８が付設されている。ここ
で、固定ラッチ爪３８のレバー２５に接触する面は、ボ
ビンケース４が内釜２１に装着された状態でレバー２５
を開ききったときの角度を形成している。固定ラッチ爪
３８の下側端面によりガイドされるラッチ爪ラック３５
が、摺動可能に付設されている。ラッチ爪ラック３５に
は、固定ラッチ爪３８と対応する位置に移動ラッチ爪３
６が固設されている。移動ラッチ爪３６の固定ラッチ爪
３８と対抗する面は、固定ラッチ爪３８の面に平行に形
成されている。ラッチ爪ラック３５は大歯車３４と噛み
合っている。大歯車３４と一体的に形成される小歯車３
３には、駆動ラック３２が噛み合っている。駆動ラック
３２は第一駆動手段であるチャックシリンダ１のロッド
に接続し、チャックシリンダ１の駆動により第一ガイド
板８ａに案内されて摺動する。

【００２１】再び、図２及び図３により、ミシンのボビ
ンケース自動交換装置の全体構成の説明を続ける。図２
において、レバー開閉装置８が付設された前後移動台４
５は、第二駆動手段であって左右移動台７に固設される
前後シリンダ２のロッドの先端に接続されている。前後
移動台４５は左右移動台７に形成されるガイドにより、
ボビンケース４に対して接近または離間する方向（前後
方向と呼ぶ。）に摺動可能である。前後シリンダ２に
は、ロッドが突き出している状態をピストンの位置によ
り検出する前進センサ４０と、ロッドがシリンダ内にあ
る状態を検出する後退センサ３９とが取り付けられてい
る。

【００２２】左右移動台７は、第三駆動手段である左右
シリンダ３のロッドの先端に接続されている。左右移動
台７の下側に第三ガイド板９が固設され、左右移動台７
は左右シリンダ３の駆動により第三ガイド板９に案内さ
れて摺動する。これにより、左右移動台７は、ミシンの
内釜２１に取り付けられたボビンケース４の正面位置
と、後述するボビン取り出し口１０にあるボビンケース
４の正面位置とに移動可能である。左右シリンダ３に
は、左右移動台７がボビン取り出し口１０の正面に位置
する状態をピストンの位置により検出する右センサ１６
と、左右移動台７がミシン本体２０の内釜２１に装着さ
れたボビンケース４の正面に位置する状態を検出する左
センサ１５とが取り付けられている。

【００２３】次に、下糸が巻回された新しいボビンケー
ス４の供給装置の構成について説明する。複数のボビン
ケース４が垂直方向に積み重ねられた状態で保持される
カセット６が縦方向に垂直に取付自在に付設されてい
る。カセット６の構造を図５に示す。図５の（ａ）は部
分断面図であり、図５の（ｂ）は、ＡＡ断面図である。
カセット６は、平板を一面に開口スリットを有する四角
柱状にプレス成形して製造される。カセット６の一端部
にはストッパー４４が形成され、ボビンケース４を保持
する。ボビンケース４は、図示するように正面が開口ス
リットの反対面に接触し、糸出し口３０が上方向に位置
するようにカセット６内に１０個積み重ねて保持され
る。

【００２４】カセット６は、ミシン本体に固設される２
つのカセット用磁石２３，２４により保持される。カセ
ット６の上部には、ボビンケース４の形に開口部を有す
るボビン取り出し口１０が付設されている。ボビン取り
出し口１０の中央部にボビンケース４を保持するための
ボビン吸着手段であるボビン磁石４３が固設されてい
る。カセット用磁石２３の上側に、カセット６の有無を
検出するためのカセットセンサ４８が付設されている。
また、ボビン取り出し口１０の右上にボビンケース４を
検出するボビンケースセンサ１９が付設されている。

【００２５】カセット６の中心線位置に対応してチェー
ン１１がスプロケット１４，１２を周回している。チェ
ーン１１の一ヵ所にボビン送りローラ１３が取り付けら
れている。ボビン送りローラ１３はストッパー４４に邪
魔されずにカセット６内に入り込んでボビンケース４を
押し上げる。スプロケット１２の回転軸にはステッピン
グモータ４２が接続している。また、スプロケット１２
の両側にボビン送りローラ１３を検出するボビン送りロ
ーラセンサ１７，１８が付設されている。カセット６と
ボビン送りローラ１３とで、ボビン取り出し口１０へボ
ビンケース４を一つづつ順次送り出すボビンケース送り
手段を構成している。

【００２６】次に、ミシンのボビンケース自動交換装置
の制御装置について説明する。始めに、シリンダの空気
圧制御を図６にブロック図で示す。チャックシリンダ１
のピストン両側の空気ポートは電磁弁５８の出力ポート
に接続している。前後シリンダ２のピストン両側の空気
ポートは電磁弁５７の出力ポートに接続している。左右
シリンダ３のピストン両側の空気ポートは電磁弁５９の
出力ポートに接続している。また、電磁弁５７，５８，
５９の二有力ポートは空気圧源Ｈに接続している。

【００２７】図７にミシンのボビンケース自動交換装置
の制御装置の全体構成をブロック図で示す。コントロー
ラ５１は、ＣＰＵ、制御プログラムを記憶するＲＯＭ、
信号等を一時的に記憶するＲＡＭ及び入出力インターフ
ェースより構成されている。コントローラ５１の入力端
子には、４つのシリンダセンサ４０，３９，１５，１
６、ボビンケースセンサ１９、ボビン送りローラセンサ
１７，１８、カセットセンサ４８、カセットセットボタ
ン５６、及びミシン本体２０が接続している。また、コ
ントローラ５１の出力端子には、チャックシリンダ１を
駆動する電磁弁５８のコイル、前後シリンダ２を駆動す
る電磁弁５７のコイル、左右シリンダ３を駆動する電磁
弁５９のコイル、警報ランプ６０、ステッピングモータ
４２、及びミシン本体２０が接続している。

【００２８】上記構成を有するミシンのボビンケース自
動交換装置の作用について説明する。図８に、コントロ
ーラ５１に記憶されている制御プログラムをフローチャ
ートで示す。ミシンのボビンケース自動交換装置の電源
がオンされると（Ｓ１）、全出力がオフ状態とされる
（Ｓ２）。これにより、電磁弁５８がオフしているた
め、チャックシリンダ１は開いた状態である。また、電
磁弁５７がオフしているため、前後シリンダ２により、
レバー開閉装置８はボビンケース４から離間した後退位
置にある。また、電磁弁５９がオフしているため、左右
シリンダ３により左右移動台７はミシン本体２０の内釜
２１に取り付けられているボビンケース４の正面に位置
している。

【００２９】次に、カセット６が装着されている場合
は、カセットセンサ４８がオンしているので（Ｓ１
８）、Ｓ７へジャンプする。カセット６が装着されてい
ない場合については後述する。ミシン本体２０からの下
糸無し信号６２がＮＯの場合は、下糸無し信号６２がＹ
ＥＳとなるまで、ループを繰り返す（Ｓ７）。下糸無し
信号６２がＹＥＳの場合は、ボビンケース４の自動交換
を開始することをミシン本体２０に知らせるため、交換
完了信号６３をオフにする。ミシン本体２０は、交換完
了信号がオフされると、稼働を停止してボビンケース４
の自動交換が終了するまで待機する。

【００３０】次に、ボビンケース４の自動交換装置の作
用について説明する。ミシン本体２０より空ボビンを取
り出す動作（Ｓ９）について図１０に詳細なフローチャ
ートを示す。はじめに、電磁弁５７のコイルに通電して
前後シリンダ２を駆動して、レバー開閉装置８をミシン
本体２０の内釜２１に装着されているボビンケース４の
正面位置、すなわち図１の（ｂ）に示す位置に移動させ
る。このとき、前進センサ４０がオン状態であることが
確認される（Ｓ３２）。次に、電磁弁５８のコイルに通
電されてチャックシリンダ１の駆動により、移動ラッチ
爪３６が図１の（ａ）の状態に移動する。すなわち、ラ
ッチ爪ラック３５が、固定ラッチ爪３８の下側端面にガ
イドされて左向きに摺動し、小歯車３３と大歯車３４を
介してラッチ爪ラック３５右向きに摺動する。これによ
り、移動ラッチ爪３６が右向きに移動する。

【００３１】このとき、移動ラッチ爪３６は、閉じた状
態のレバー２５に対して、レバー２５の下側に移動ラッ
チ爪３６の先端部が入り込む角度を有しているので、移
動ラッチ爪３６は、レバー２５の開く方向に力を加える
ことができ、レバー２５をスムーズに開くことができ
る。また、レバー２５を開くことにより、ロック板２９
を摺動させ内釜２１の中央ピン２６とのロックを解除す
ると共に、ロック板２９のフック部２９ａがボビン２７
をボビンケース４にロックする。また、レバー２５が開
かれた状態で支軸２８がある位置に対応して、固定ラッ
チ爪３８が付設されており、固定ラッチ爪３８のレバー
２５に接触する面が、レバー２５が開かれた状態の角度
を形成しているので、レバー２５を開くときにレバー２
５が開かれ過ぎたり、またレバー２５に無理な力がかか
ることがないため、レバー２５が破損することがない。

【００３２】チャックシリンダ１はストロークが短いた
め、シリンダセンサを取り付けることができないので、
所定時間待機して（Ｓ３４）、チャックシリンダ１の動
作終了を待っている。次に、電磁弁５７をオフして前後
シリンダ２によりレバー開閉装置８をミシン本体２０か
ら離間させる。この状態を後退センサ３９により確認す
る（Ｓ３６）。これにより、レバー２５を確実にチャッ
クした状態でボビンケース４をミシン本体２０から取り
出すことができるため、ロック板２９のフック部２９ａ
がボビン２７をロックするため、ボビン２７が内釜２１
に残るトラブルが発生することがない。固定ラッチ爪３
８と移動ラッチ爪３６とによりレバー２５をチャックし
て内釜２１から取り外すときに、移動ラッチ爪３６の先
端部がボビンケース４に接触してレバー２５とボビンケ
ース４との開き角度を保持している。

【００３３】次に、チャックしているボビンケース４を
放出する（Ｓ１０）。すなわち、図１１に示すように、
電磁弁５８をオフして（Ｓ４１）、移動ラッチ爪３６を
図１の（ｂ）の状態にしてボビンケース４を下に落下さ
せる。ボビンケース４の落下位置には袋が配置され、落
下してくるボビンケース４及びボビン２７を収納してい
る。ボビンケース４の取り出し（Ｓ９）及びボビンケー
ス４の放出（Ｓ１０）が行われているのと並行して、カ
セット内のボビン送り（Ｓ１１）が行われる（Ｓ１
１）。

【００３４】カセット内のボビン送り（Ｓ１１）の詳細
作用を図１２にフローチャートで示す。ステッピングモ
ータ４２を駆動して、スプロケット１２及びチェーン１
１を介してボビン送りローラ１３を上向きに移動させる
（Ｓ５１）。これにより、ボビン送りローラ１３はカセ
ット６内に積み重ねられているボビンケース４を上向き
に押し上げる。最上段のボビンケース４がボビン取り出
し口１０に押し上げられ、ボビンケースセンサ１９がボ
ビンケース４を検出したときに（Ｓ５２）、ステッピン
グモータ４２は停止される（Ｓ５６）。ここで、ボビン
ケース４の正面に接触する正面板６ｂとボビン２７に接
触する裏板６ａとが、板バネ３１とが作用する間隔で形
成されているので、ボビンケース４が押し上げられて移
動するときにボビン２７の回転が防止されるため、下糸
がゆるむことがない。

【００３５】ボビン取り出し口１０は、ボビンケース４
を取り出すため、ボビンケース４に対して正面方向にお
いて開放されている。しかし、ボビン磁石４３がボビン
２７を吸着しているため、ボビンケース４はボビン取り
出し口１０に保持される。このとき、ボビン磁石４３が
ボビン２７を直接吸着しているので、ボビン２７の回転
が防止されるため、下糸がゆるむことがない。従って、
ボビンケース４をミシン本体２０に供給したときにも、
ボビン２７の下糸がゆるんでいないため、ミシン本体２
０が安定して稼働を開始できる。ボビンケース４が１つ
も残っていない場合には、ボビン送りローラ１３がカセ
ット６内を通過してボビン送りローラセンサ１８がオン
されると（Ｓ１８）、ボビン無し信号をセットする（Ｓ
５４）。

【００３６】次に、ボビン取り出しを行う（Ｓ１２）。
ボビン取り出し（Ｓ１２）の詳細を図１３に示す。電磁
弁５９のコイルに通電して左右シリンダ３により、左右
移動台７をボビン取り出し口１０の正面位置に移動させ
る（Ｓ６１）。そして、左右シリンダ３の動作をセンサ
１６により確認する（Ｓ６２）。次に、電磁弁５７のコ
イルに通電して前進シリンダ２によりレバー開閉装置８
をボビン取り出し口１０に保持されているボビンケース
４の正面に移動させる。このときのレバー開閉装置８と
ボビンケース４との位置関係は、図１の（ｂ）に示す場
合と同様である。前後シリンダ２の動作をセンサ４０に
より確認する（Ｓ６４）。

【００３７】次に、電磁弁５８のコイルに通電してチャ
ックシリンダ１を駆動してレバー２５を開いてボビンケ
ース４をチャックする（Ｓ６５）。そのとき所定時間待
機している（Ｓ６６）。次に、電磁弁５７のコイルへの
通電を遮断して前後シリンダ２により、ボビンケース４
をチャックした状態のままでレバー開閉装置を後退させ
る（Ｓ６７）。前後シリンダの動作を確認する（Ｓ６
８）。

【００３８】次に、ミシン本体２０にボビンケースをセ
ットする（Ｓ１３）。その詳細を図１４にフローチャー
トで示す。電磁弁５９のコイルへの通電を遮断して、左
右シリンダ３により左右移動台７をミシン本体２０の内
釜２１の正面に移動させる（Ｓ７１）。センサ１５によ
り左右シリンダ３の動きを確認する（Ｓ７２）。電磁弁
５７のコイルへへ通電して前後シリンダ２により、レバ
ー開閉装置８をミシン本体２０の内釜２１の正面に前進
させて、ボビンケース４を内釜２１に装着する。これを
前進センサ４０により確認している（Ｓ７５）。

【００３９】このとき所定時間経過しても（Ｓ７４）、
前進センサ４０がオンしない場合は、内釜２１内にボビ
ンケース４が残留していると判断し、ボビン残りトラブ
ルを検出する（Ｓ８１）。内釜２１にボビンケース４を
装着した状態で、電磁弁５８のコイルへの通電を遮断し
て（Ｓ７６）、移動ラッチ爪３６を左方向に移動させ、
レバー２５を閉じる。そして、所定時間経過後（Ｓ７
７）、電磁弁５７のコイルへの通電を遮断して前後シリ
ンダによりレバー開閉装置８を後退させる（Ｓ７８）。
後退センサ３９により前後シリンダ２の動作を確認して
いる（Ｓ７９）。

【００４０】次に、ボビンケース４の自動交換が終了す
ると（Ｓ１４）、交換完了信号６３をミシン本体２０に
送る（Ｓ１５）。カセット６内にボビンがないときに
は、警報を出し（Ｓ１６）、警報ランプ６０を点灯する
と共にブザーを鳴らしている。そして、ボビン送りロー
ラ１３を原点位置であるボビン送りローラセンサ１７ま
で移動させる（Ｓ３）。その状態で作業者がカセット６
をセットするのを待つ。作業者はカセット６をセットし
て（Ｓ４）、カセットセットボタン５６を押す（Ｓ
５）。それによりカセット６の交換が確認される（Ｓ
６）。また、ミシンのボビンケース自動交換装置におい
てトラブルが発生したときは、トラブル発生信号６４を
ミシン本体２０に送っている。ボビン交換終了信号６３
を受けて、ミシン本体２０は縫製作業を開始する。

【００４１】以上詳細に説明したように、本実施例のミ
シンのボビンケース自動交換装置によれば、レバー２５
を挟み持つことによりボビンケース４を内釜２１から取
り外したり、または取り付けたりする固定ラッチ爪３８
と移動ラッチ爪３６と、ボビン２７を内蔵する複数のボ
ビンケース４が、レバー２５を正面として垂直に積み重
ねられて保持され、ボビンケース４の正面に接触する正
面板６ｂとボビンに接触する裏板６ａとが、板バネ３１
とが作用する間隔で形成される中空筒状のカセット６
と、カセット６から固定ラッチ爪３８と移動ラッチ爪３
６とがボビンケース４をチャックするボビン取り出し口
１０にボビンケース４を順次送り出すボビンケース送り
ローラ１３と、ボビン取り出し口１０にボビン２７を吸
着するボビン磁石とを有しているので、たくさんのボビ
ンケースを供給することができ、下糸がゆるむこともな
いため、工業ミシンの稼働率を高くすることができる。

【００４２】本発明は上記実施例に限定されることな
く、色々な変更が可能である。本実施例では、ラッチ爪
の駆動手段として空気シリンダを使用しているが、モー
タやソレノイド等の駆動手段を用いてもよい。また本実
施例では、一対のチャック爪のみを使用しているが、２
対のチャック爪を使用して、ミシン本体２０からのボビ
ンケース４の取り外しとボビン取り出し口１０からのボ
ビンケース４の取り出しとを同時に行うとボビンケース
４の交換時間が短縮できる。

【００４３】また、本実施例ではカセット６を１つ使用
する場合について説明したが、複数のカセット６を使用
してボビンケースなしを検出したときにカセット６を交
換するシステムを構成してもよい。この場合でも、カセ
ット６がボビンケースをしっかりと挟み込んでいるた
め、カセットをフリーの状態においても下糸が緩むこと
ないという利点がある。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、既
存の工業ミシン本体を大幅に改造しないでも、本発明の
ミシンのボビンケース自動交換装置を付加するだけで、
カセットが複数のボビンケースをボビンケース内のボビ
ン押えバネを利用して保持しているため、ボビンの下糸
がゆるむことがなく、ミシン本体へボビンケースを安定
して供給することができ、工業ミシンの稼働率を高める
ことができる。また、カセットはボビンケースを垂直に
複数積み重ねているため、多数のボビンケースを収納し
たカセットを、既存の工業ミシンに取り付けることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レバー開閉装置の構成を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例であるミシンのボビンケース
自動交換装置の全体構成を示す正面図である。

【図３】本発明の一実施例であるミシンのボビンケース
自動交換装置の全体構成を示す側面図である。

【図４】ボビンケースとボビンとの構成を示す断面図で
ある。

【図５】カセットの構成を示す断面図である。

【図６】シリンダ駆動のための空気回路図である。

【図７】ミシンのボビンケース自動交換装置の制御装置
の構成を示すブロック図である。

【図８】ミシンのボビンケース自動交換装置の全体制御
プロセスを示すフローチャートである。

【図９】制御の部分プロセスを示す第１部分フローチャ
ートである。

【図１０】制御の部分プロセスを示す第２部分フローチ
ャートである。

【図１１】制御の部分プロセスを示す第３部分フローチ
ャートである。

【図１２】制御の部分プロセスを示す第４部分フローチ
ャートである。

【図１３】制御の部分プロセスを示す第５部分フローチ
ャートである。

【図１４】制御の部分プロセスを示す第６部分フローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ チャックシリンダ ２ 前後シリンダ ３ 左右シリンダ ４ ボビンケース ６ カセット ６ａ 裏板 ６ｂ 正面板 ７ 左右移動台 ８ レバー開閉装置 １０ ボビン取り出し口 ２０ ミシン本体 ２１ 内釜 ３１ 板バネ ３６ 移動ラッチ爪 ３８ 固定ラッチ爪 ４３ ボビン磁石

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底中空円筒状であって、中空部に下糸
   ボビンを内蔵し、 下糸ボビンを開口部方向に付勢する板バネと、 下糸ボビンをボビンケースにロックするフック部を備
   え、ミシン本体に形成される内釜の中央ピンのくびれ部
   に係合するロック板と、 ロック板を摺動させるために支軸を中心に回転可能に保
   持されるレバーとを備えるボビンケースを有し、 ボビンケースを内釜から取り外し、またはボビンケース
   を内釜に取り付けするミシンのボビンケース自動交換装
   置において、 一対のラッチ爪により前記レバーを挟み持つことにより
   ボビンケースを内釜から取り外したり、または取り付け
   たりするチャック手段と、 前記ボビンを内蔵する複数のボビンケースが、前記レバ
   ーを正面として垂直に積み重ねられて保持され、ボビン
   ケースの正面に接触する正面板とボビンに接触する裏板
   とが、前記板バネとが作用する間隔で形成される中空筒
   状のカセットと、 前記カセットから前記チャック手段が前記ボビンケース
   をチャックするボビン取り出し口にボビンケースを順次
   送り出すボビンケース送り手段と、 前記ボビン取り出し口にボビンを吸着するボビン吸着手
   段とを有することを特徴とするミシンのボビンケース自
   動交換装置。