JP2693107B2 - 下糸自動供給装置及び縫製装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、下糸を自動的に供給
する装置及びこれを備えた縫製装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来の本縫いミシンにおいては、ボビ
ンに巻回されていた下糸がなくなった場合には、ボビン
ケースと共にボビンを釜から取り外し、ボビンに下糸を
巻回して再度釜に装着する作業を人手により行っていた
が、その作業に多くの時間、労力を要するために、例え
ば特開昭６１−１６８３８８号公報、特開昭６１−１７
２５８９号公報、特開平１−９１８９７号公報等におい
て、ボビンへの糸巻きやボビンの交換を自動的に行う装
置の提案が種々なされている。

【０００３】 特開昭６１−１６８３８８号公報記載の
装置は、下糸残量検知手段により釜内のボビンの下糸が
少なくなったのを検知し、該釜内のボビンを下糸が予め
一定量巻回された新しいボビンに自動的に交換するとい
うものである。

【０００４】 特開昭６１−１７２５８９号公報記載の
装置は、複数台のミシンに対して下糸を自動的に供給す
る装置であって、ボビンケースの繰り出し機構及び搬入
機構並びに下糸自動供給装置自体を複数台の各ミシン位
置に駆動する手段を備えており、下糸交換指示が発せら
れると、駆動手段により該当するミシンに下糸自動供給
装置が移動して、下糸が予め一定量巻回されたボビンを
収容するボビンケースを釜に押し込むと共に、下糸が消
費されたボビンを収容するボビンケースを反対側に押し
出すというものである。

【０００５】 特開平１−９１８９７号公報記載の装置
は、案内軸にて案内された下糸をボビンとの間で挟持さ
せると共に、ボビンの回動中心と係合させ、且つ巻取軸
を第２の駆動手段により回転させ、これと係合している
ボビンを回転させることにより、自動的に下糸を釜内の
ボビンに巻き付けるというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
各提案装置においては、以下の問題点がある。すなわ
ち、ボビンへの下糸の巻回量が一定であるために、糸種
類の変更や縫製パターンにより下糸の使い残しがかなり
出てしまうという問題がある。その上、釜内のボビンの
交換の目安となる下糸残量の検出も大まかであるため
に、どうしても下糸の使い残しがでてしまう。また、特
開平１−９１８９７号公報記載の装置においては、釜内
で下糸を巻き取るために、その間に縫製が中断されてし
まい、効率が悪いという問題がある。ここで、他の提案
装置においては、釜内で下糸を巻き取る構成ではないの
で、この問題はないが、ボビン交換の時期等の言及がな
されていないことから、その交換の際にミシンと相互干
渉を起こす畏れがある。

【０００７】 そこで本発明は、ボビンの下糸の使い残
しを少なくし、経済的であると共に、ボビン交換の際に
ミシンとの相互干渉がなく、さらにボビン取り出し、ボ
ビンの残糸除去、ボビンへの必要量だけの糸巻き、ボビ
ン装着という一連の動作を自動的に行うことができる下
糸自動供給装置及びこれを用いた縫製装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、第１の手段の下糸自動供給装置は、ミシンの釜内
に配置されたボビンケースを、釜内に着脱するボビン着
脱手段と、ミシンの釜内より取り出したボビンケースの
ボビンに残された下糸をボビンケースから取り出す下糸
除去手段と、前記釜から取り出されたボビンケースに糸
供給源の糸先端を挿入する挿入手段と、縫製条件に従っ
て、前記釜から取り出されたボビンケース内のボビンに
巻き付けるべき糸量を演算し設定する設定手段と、前記
下糸が取り出されたボビンに対して前記挿入された糸を
前記設定された糸量だけ巻き付ける糸巻き手段と、をし
て、釜より取り出されたボビンケース内のボビンより残
された下糸を取り除いた後、該ボビンに糸供給源の糸を
挿入し前記設定手段により設定された糸量の糸を該ボビ
ンに巻き付け、該ボビンを有するボビンケースをミシン
の釜内に配置することを特徴としている。

【０００９】 上記目的を達成するために、第２の手段
の縫製装置は、針上位置にミシンを停止する定位置停止
手段と、ミシンの釜内に配置されボビンを収容したボビ
ンケースを、糸を卷き付け済みのボビンを収容したボビ
ンケースに交換するボビン交換装置を有する下糸自動供
給装置と、を備えた縫製装置に おいて、釜内のボビンケ
ースのボビンに残る糸量に応じた検出信号を発生する検
出手段と、所定の縫製工程終了時に前記検出手段の検出
信号により次工程に必要とされる糸量が残っていない
時、前記定位置停止手段を動作してから前記ボビン交換
装置を動作する制御手段と、をして、ボビンに次工程に
必要とされる糸量が残っていない時、針上位置に停止し
てからボビンケースの交換を行うことを特徴としてい
る。

【００１０】 上記目的を達成するために、第３の手段
の縫製装置は、上記第２の手段に加えて、制御手段が、
少なくともボビン交換装置の動作の間ミシンの起動を禁
止することを特徴としている。

【００１１】 上記目的を達成するために、第４の手段
の縫製装置は、予め設定された量の糸をボビンに自動的
に卷き付けるボビン糸巻き手段と、ミシンの釜内に配置
されボビンを収容したボビンケースを、前記ボビン糸巻
き手段により糸を卷き付け済みのボビンを収容したボビ
ンケースに交換するボビン交換装置と、を有する下糸自
動供給装置を備えた縫製装置において、ミシンに設け該
ミシンの停止状態に応じた信号を発生する検出手段と、
該停止状態の信号によりボビン交換装置の動作を動作可
能状態とする制御手段と、をして、糸巻きをしたボビン
ケースをミシン停止中に釜内のボビンケースと交換する
と共に、少なくともボビン交換装置の動作の間ミシンの
起動を禁止することを特徴としている。

【００１２】 上記目的を達成するために、第５の手段
の下糸自動供給装置は、予め設定された量の糸をボビン
に自動的に巻き付けるボビン糸巻き手段と、ミシンの釜
内に配置されボビンを収容したボビンケースを取り出し
て該ボビン糸卷き手段により糸を卷き付け済みのボビン
を収容したボビンケースに交換するボビン交換装置と、
を備えた下糸自動供給装置において、ボビンに巻かれた
糸を該ボビンから除去する残糸除去手段を設け、前記ボ
ビン交換装置により釜から取り出したボビンケースか
ら、残糸除去手段により残り糸を除去した後に、ボビン
糸巻き手段により当該ボビンケースのボビンに糸を巻き
付けるようにしたことを特徴としている。

【００１３】 上記目的を達成するために、第６の手段
の下糸自動供給装置は、上記第５の手段に加えて、ボビ
ン糸巻き手段及び残糸除去手段が互い に釜から離れた位
置に設置され、ボビン交換装置が、ボビンケースを釜及
びボビン糸巻き手段並びに残糸除去手段に移動すること
を特徴としている。

【００１４】

【作用】 このような第１の手段における下糸自動供給
装置によれば、釜内に配置されたボビンケースが、ボビ
ン着脱手段により釜内より取り出され、この釜内より取
り出されたボビンケース内のボビンに残された下糸が、
下糸除去手段により取り出され、このボビンケースに対
して、挿入手段により糸供給源の糸先端が挿入され、こ
の糸先端が挿入されたボビンケース内のボビンに対し
て、例えば縫製回数、各縫製ごとの糸消費量、糸種類、
糸番手等の縫製条件に従って設定手段により演算設定さ
れたボビンに卷き付けるべき糸量が、糸卷き手段により
巻き付けられ、当該設定糸量が巻き付けられたボビンを
有するボビンケースが、上記ボビン着脱手段により釜内
に装着される。従って、ボビンに巻回される下糸巻き量
は、上記縫製条件に従って予め設定されたボビンに巻き
付けるべき量だけとなる。また、上記ボビン取り出し、
ボビンの残糸の除去、ボビンへの必要量だけの糸巻き、
ボビン装着という一連の動作が自動的に行われるように
なる。

【００１５】 このような第２の手段における縫製装置
によれば、検出手段により、釜内のボビンケースのボビ
ンに残る糸量に応じた検出信号が発生し、所定の縫製工
程終了時に、制御手段が、上記検出手段の検出信号によ
り次工程に必要とされる糸量がボビンに残っていないと
判定すると、定位置停止手段を動作させて針上位置にミ
シンを停止してから、ボビン交換装置を動作させてボビ
ンケースの交換が行われる。従って、ボビンケース交換
時のミシンとの相互干渉が防止されると共に、例えば縫
製工程が順次変わる縫製の場合や縫製条件の変更等で次
工程に必要とされる糸量が変更になった場合でも良好に
対応がなされるようになる。

【００１６】 このような第３の手段における縫製装置
によれば、上記第２の手段による作用に加えて、特にボ
ビン交換装置によるボビンケースの交換の間、ミシンの
起動が禁止されるので、ミシンとの相互干渉が防止され
る。

【００１７】 このような第４の手段における縫製装置
によれば、ボ ビン交換装置によるボビンケースの交換
は、ミシンの停止中に行われ、少なくともボビン交換装
置によるボビンケースの交換の間、ミシンの起動が禁止
されるので、ミシンとの相互干渉が防止される。

【００１８】 このような第５、第６の手段における下
糸自動供給装置によれば、釜内から抜き取られた使用済
みボビンに対する残糸除去手段による残糸除去が、ボビ
ン糸巻き手段によるボビンへの下糸巻回と並行してなさ
れ得る。

【００１９】

【実施例】 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１２は本発明の一実施例を示す下糸自
動供給装置に適用される自動糸巻き及び糸掛け装置１０
０及びボビン交換装置７の横断面図である。同図におい
て、ミシンの針板１の直下に配置された釜２には、下軸
３が連結されていると共に、ボビンケース４が釜２に内
に収容されている。さらに上記ボビンケース４内には、
後述の自動糸巻き及び糸掛け装置１００により下糸が巻
回されたボビン５が納められている。これらの釜２及び
ボビンケース４としては、従来から用いられている通常
構造のものが変形されることなく使用されている。従っ
てこれらの構造の詳細な説明は省略する。

【００２０】 釜２の図１２における下方には、ボビン
５への糸巻き及びボビンケース４の糸掛けを自動的に行
う自動糸巻き及び糸掛け装置１００が、この自動糸巻き
及び糸掛け装置１００の紙面に向かう側方には、図示さ
れない残糸除去手段が、図１２における右下方には、ボ
ビン交換装置７がそれぞれ配置されている。このボビン
交換装置７には、同一円周上に配置された回転及び進退
可能（図１２における左右方向に移動可能）なアーム７
ｊ，７ｊが設けられている。図１２を左側方から見たの
が図１３（ａ）であり、アーム７ｊ，７ｊは図１３
（ａ）における符号７ｉを中心として回動するよう構成
されている。符号Ａの位置は、縫製終了後、残り糸が少
なくなったボビンケース４を保持し、ボビン５を取り出
した位置である。そして、Ａより１２０゜離間したＣの
位置に残糸除去手段が、Ｃより１２０゜離間したＥの位
置に自動糸巻き及び糸掛け装置１００がそれぞれ配置さ
れており、アーム７ｊ，７ｊはこれらＡ，Ｃ，Ｅの位置
及び待避位置Ｂ，Ｄ，Ｆにおいて回転が停止するよう構
成されている。

【００２１】 以下、先ず、図１３（ａ）におけるポジ
ションＥに配置された自動糸巻き及び糸掛け装置１００
について説明する。図１５は図１２中の自動糸巻き及び
糸掛け装置１００を拡大して表した横断面図、図１６は
図１５のＸ−Ｘ矢示図、図１７は図１５の円筒状溝カム
及びボビンケース並びに糸捌き板を平面に展開して表し
た図であり、説明の都合上、図１５に示される自動糸巻
き及び糸掛け装置１００は、図１２に示される自動糸巻
き及び糸掛け装置１００を上下を反対にし、さらに反転
して描かれている。

【００２２】 図１５において、符号ＭＣはボビン糸巻
き手段を構成する巻き取りモータを示しており、この巻
き取りモータＭＣのモータ軸ＭＣ１の先端にはクラッチ
軸１７が固定されている。このクラッチ軸１７はベース
２１に固定された軸受２０に回転可能に内嵌されてお
り、その先端部にはボビン５に脱着可能なクラッチ盤１
７ａが設けられている。軸受２０にはスプライン軸２２
が回転可能に外嵌されており、このスプライン軸２２の
外周には軸方向に沿うスプライン溝２２ａが形成されて
いる。スプライン軸２２の巻き取りモータＭＣ側の端部
には従動ギヤ９が設けられており、この従動ギヤ９には
駆動ギヤ２３が噛み合っている。この駆動ギヤ２３は糸
案内機構駆動モータＭＲのモータ軸ＭＲ１に固定されて
おり、この糸案内機構駆動モータＭＲは可逆回転可能と
なっている。

【００２３】 上記スプライン軸２２の外周には、その
内周にスプライン溝２２ａに対応するスプラインが形成
されたスプラインナット２４が外嵌されている。従っ
て、このスプラインナット２４は、糸案内機構駆動モー
タＭＲにより回転可能であると共に、スプラインにより
軸方向に進退可能となっている。スプラインナット２４
のボビン５側の端面には、一端がスプライン軸２２のボ
ビン５側の端面に固定されたコイルバネ２５の他端が固
着されており、このコイルバネ２５によりスプラインナ
ット２４は巻き取りモータＭＣ側に付勢されている。ス
プラインナット２４の外周面には外方（図１５における
上方）に突出するカムフォロウピン２９及び糸捌き板３
０がそれぞれ固定されている。この糸捌き板３０は平板
を、図１６に示されるように円弧状に湾曲させたもの
で、その端部は、図１５に示されるようにボビン５の側
方まで延在している。

【００２４】 該糸捌き板３０は、図１７に示されるよ
うに、展開して示すと略Ｌ字状をなしており、その主要
部分は、スプラインナット２４に固定されＬ字を形成す
る一方の延在部分３０ａと、Ｌ字の交差部に鍵状に形成
された糸捕捉溜り部３０ｂと、Ｌ字を形成する他方の延
在部分３０ｃと、この他方の延在部分３０ｃに形成され
た糸案内溝３０ｄと、この糸案内溝３０ｄにより形成さ
れるＶ字の股部分で且つボビンケース４側に設けられた
可動刃たる動メス部３０ｅ（図１６、図１８参照）と、
他方の延在部分３０ｃの端部に円周方向に沿って形成さ
れ、外方に立設する平板状の糸端押え板バネ部３０ｆ
（図１６、図１８参照）と、この糸端押え板バネ部３０
ｆに連設され、図１８における上方に向かって下糸を誘
導しやすくした傾斜部３０ｇとから構成されている。

【００２５】 この糸捌き板３０の周方向に沿った内方
には、図１６、図２０に示されるように、ベース２１に
末端が固定された固定刃としての固定メス３７が配置さ
れている。この固定刃３７の先端部の位置は、ボビンケ
ース４への糸掛けを終了した時点における可動刃３０ｅ
の対向する位置となっており（詳しくは後述）、固定刃
３７先端部と可動刃３０ｅとの間で下糸の切断がなされ
るようになっている。

【００２６】 一方、上記糸捌き板３０及びスプライン
軸２２の周方向に沿った外方には、ベース２１に固定さ
れた中空円筒状の外カム２６が配置されている。この外
カム２６には、図１７に示されるように開口部が形成さ
れており、この開口部内または開口部上部には内カム２
７が配置されている。この内カム２７は支持板２８によ
りベース２１に固定されており、これら外カム２６及び
内カム２７によりカム溝３３が形成された状態となって
いる。このカム溝３３には上記カムフォロウピン２９が
遊嵌配置されており、従ってこのカムフォロウピン２９
は、糸案内機構駆動モータＭＲを駆動させると、上述の
スプライン及びカム溝３３に拘束されて、カム溝３３内
を移動するようになっている。

【００２７】 カム溝３３の分岐部分には、内カム２７
に回転可能に支持された逆止案内弁３２Ａ，３２Ｂが配
置されており、これら逆止案内弁３２Ａ，３２Ｂに取り
付けられた鶴巻バネ３２ａ，３２ｂにより、カムフォロ
ウピン２９の往復時の経路規制がなされている（詳しく
は後述）。

【００２８】 外カム２６のボビン５側の端部には、図
１５、図１７、図１８に示されるように、ボビン５の側
方まで延在し、コの字状の端部を有するコの字状部材３
１が固定されている。このコの字状部材３１の下糸張り
渡し部材たるコの字状部分３１Ａは、スプライン軸２２
の軸心に対して垂直配置された２枚の平行平板３１ａ，
３１ｂより形成されており、図１５の上方から見てコの
字状をなしている。このコの字状部分３１Ａは、ボビン
ケース４がセットされた時に、図１５、図１９に示され
るように、ボビンケース４の開口部４ａに対向するよう
配置されており、一方の平板３１ａには、図１８に示さ
れるように糸案内孔３１ｃが、他方の平板３１ｂには、
図１６、図１８に示されるようにＶ字状の切欠３１ｄが
それぞれ形成されている。

【００２９】 セットされたボビンケース４の側方に
は、図１６に示されるように、腕部材たる回動レバー１
３が配置されており、この回動レバー１３はベース２１
に固定されたピン３４により回動可能に支持されてい
る。この回動レバー１３のピン３４より図１６における
右部分は、セットされたボビンケース４の開口部４ａに
向かうよう湾曲している。回動レバー１３の先端部１３
ａは、図１５に示されるように、後述のボビン５に形成
された鍵状の糸掛け部材４０がその間を通過し得るよう
２股に分かれており、後述のコの字状部分３１Ａに張り
渡された下糸を確実に捉えるべく、先端部１３ａの２股
に分かれた各先端には、図１６に示されるようなＶ字状
の切欠が形成されている。回動レバー１３の末端側には
長溝１３ｂが形成されており、この長溝１３ｂ内にはピ
ン３５が遊嵌配置されている。このピン３５はシリンダ
３６のシリンダヘッド３６ａに固定されており、該シリ
ンダ３６はベース２１に固定されている。従って、シリ
ンダヘッド３６ａが図１６における上下方向に摺動する
と、回動レバー１３がピン３４を支点として揺動するよ
うになっており、シリンダヘッド３６ａを最大限突出さ
せた場合に、回動レバー１３の先端部１３ａがボビン軸
５ａの外周近傍まで回動するよう構成されている（図２
２参照）。そして、上記回動レバー１３等でボビンケー
ス４の開口部４ａを介挿してボビン軸５ａの外周近傍ま
で挿入する手段を形成している。

【００３０】 ところで、本実施例においては、ボビン
５にも最小限度の変更が加えられている。すなわち、図
２２乃至図２４に示されるように、ボビン５のボビン軸
５ａの外周には周方向に沿いＶ字状に切り欠かれた環状
のＶ溝５ｂが、このＶ溝５ｂ内には外方に突出する鍵状
の糸掛け部材４０が、それぞれ形成されている。ここ
で、糸掛け部材４０の回転時の後方となる位置（フック
の反対側）においては、糸端側の溝傾斜面（図２３にお
ける左側）５ｃの深さが下糸供給側の溝傾斜面（図２３
における右側）５ｄより深く形成されている。すなわ
ち、全周に渡って形成されたＶ溝５ｂのうち、糸掛け部
材４０の回転時の後方となる位置の糸端側の溝深さのみ
深くされており、この深溝の溝深さは糸掛け部材４０か
ら離れるに従って次第に浅くなり、最後には下糸供給側
の溝傾斜面５ｄの深さと一致して段差が解消される構造
となっている。自動糸巻き及び糸掛け装置１００は以上
のように構成されている。

【００３１】 次に、図１３におけるポジションＣに配
置された残糸除去手段９９について、図４１、図４２を
参照にして説明する。この残糸除去手段９９は、ベース
５０に固定されたスライドガイド５０ａ内を図示されな
いシリンダの作用により図４１における左右方向に摺動
可能なスライド板５０ｂの、その上部に固定された残糸
巻き取りモータＭＺと、この残糸巻き取りモータＭＺの
出力軸に固定された支持部材５５より突出し、且つ外周
面に軸方向に沿う複数の凹溝５１ａが形成された長尺な
る軸部分５１と、各凹溝５１ａに嵌まり込み、その起端
（図４１における右側の端部）が支持部材５５に植設さ
れ、他端（図４１における左側の端部）がフリーとされ
た弾力性を有する、例えばワイヤ等の巻き取りフォーク
５２と、軸部分５１の軸方向に対向する位置においてベ
ース５０に回転可能に軸支され、軸部分５１側の端部が
図における左に向かうに従って大径となるテーパ状に形
成されたクラッチ体５３と、シリンダによる残糸巻き取
りモータＭＺの前後進時に上記軸部分５１及び巻き取り
フォーク５２が摺動する貫通孔が形成され、ベース５０
に支持される糸除去部材５４とから構成されている。

【００３２】 次に、ボビン交換装置７について、図１
２を参照にして説明する。このボビン交換装置７は、釜
２内（図１３（ａ）におけるポジションＡ）に収容され
たボビンケース４を把持して釜２内からアーム手段によ
り抜き取り、このボビンケース４を図１３（ａ）におけ
るポジションＣの残糸除去手段９９に回転移動させ、該
残糸除去手段９９において残糸が除去されたボビンケー
ス４を図１３（ａ）におけるポジションＥの自動糸巻き
及び糸掛け装置１００に回転移動させ、該自動糸巻き及
び糸掛け装置１００において下糸が巻回されて糸掛けが
なされたボビンケース４を釜２内に装着する構成を有し
ている。すなわち、このボビン交換装置７においては、
取付台７ａの上部に設けられた支持胴７ｂに、円筒状の
軸受７ｃが略水平方向に突出するように取り付けられて
おり、その軸受７ｃの外周面側に、中空円筒状でその外
周面に軸方向に沿うスプライン溝７ｋが形成された回転
筒７ｄが、回転移動可能かつ軸移動可能に装着されてい
る。またこの回転筒７ｄの基端側（図示右端側）には、
内周にスプライン７ｍが形成された歯車７ｅが設けられ
ており、この歯車７ｅが、アーム手段を回転させる駆動
モータ７ｆの出力軸に設けられた長尺状のピニオン歯車
７ｇに噛み合わせられている。上記アーム手段の回転モ
ータ７ｆは、前記取付台７ａに固定されている。

【００３３】 一方上記軸受７ｃの内部には、エアシリ
ンダ７ｈが軸方向に向かって延在するように設けられて
おり、そのエアシリンダ７ｈの出力軸７ｉが、上記回転
筒７ｄの底部に対して軸方向に係合されている。この係
合部分においては、上記出力軸７ｉと回転筒７ｄとが回
転可能に係合されている。

【００３４】 さらに上記回転筒７ｄの外周面側から
は、同一円周上に配置されたアーム７ｊ，７ｊが反対側
に向かって延出されており、これらの各アーム７ｊ，７
ｊの先端部分に、ボビン把持機構８がそれぞれ設けられ
ている。これらの各ボビン把持機構８を、図３８、図３
９、図４０に基づき説明する。図３８、図３９、図４０
に示されているように、略平行に配置された一対の両側
板８ａ，８ａの間には、回転軸８ｂが回転可能に掛け渡
されており、この回転軸８ｂに、ボビンケース４のロッ
クレバー４ｅを閉位置から引き起こして開放させるレバ
ー爪８ｃが取り付けられている。上記回転軸８ｂは、片
側の側板８ａを貫通して外方に突出されており、その回
転軸８ｂの外方突出部分に、駆動腕８ｄの一端部が固定
されている。この駆動腕８ｄの他端部分には、当該駆動
腕８ｄの長手方向に向かって延在するカム溝８ｅが凹設
されており、このカム溝８ｅ内に、駆動駒８ｆのピン８
ｇが移動可能に遊嵌されている。上記駆動駒８ｆは、前
記側板８ａ側にアーム８ｉを介して固定されたエアシリ
ンダー８ｈの出力軸（シリンダーロッド）８ｊに連結さ
れている。従って上記エアシリンダー８ｈの作動力は、
駆動駒８ｆ、ピン８ｇ、駆動腕８ｄ及び回転軸８ｂを介
して前記レバー爪８ｃに伝達され、これによりレバー爪
８ｃの回動が行われるように構成されている。

【００３５】 上記レバー爪８ｃは、先端側が円弧状に
湾曲形成されており、その湾曲状先端部が、ボビンケー
ス４のロックレバー４ｅとボビン係止板４ｂとの重なり
合い部分に挿入可能な位置関係に配置されている。そし
てこのレバー爪８ｃの先端部は、図４０中の実線Ｐで示
された軌跡に従って回動するとともに、このレバー爪８
ｃの回動によって、ボビンケース４のロックレバー４ｅ
が図４０中の２点鎖線Ｑで示された軌跡に従って回動さ
れ開放されるようになっている。

【００３６】 また、この時、上記両側板８ａ，８ａ
は、側面略矩形状に形成されており、その先端縁部、す
なわち前記釜２に対面する図示左側の縁部が、ボビンケ
ース４の外表面形状に沿った形状に形成されている。そ
してこの側板８ａから突出するように設けられた回止め
板８ｋが、ボビンケース４側の凹部４ｇ内に挿入されれ
ることによって、ボビンケース４とボビン把持機構８と
の位置決めが行われるように構成されている。

【００３７】 さらに上記両側板８ａ，８ａとの間に
は、開放されたロックレバー４ｅを開位置において受け
るベース体８ｍが設けられている。このベース体８ｍの
レバー受け面は、開位置にあるロックレバー４ｅ（図４
０中の２点鎖線）に沿った傾斜面に形成されており、そ
の途中部分に、ロックレバー４ｅの穴４ｆ内に入り込む
矩形台状の凸部８ｎが形成されている。またこの凸部８
ｎの傾斜面やや上側に、ロックレバー４ｅの先端部分を
受け入れる円弧状の凹部８ｐが形成されている。このよ
うなベース体８ｍに受けられたロックレバー４ｅは、前
記レバー爪８ｃからの押圧力により開状態に挟持されて
固定され、これによりボビンケース４の全体の把持が行
われるように構成されている。そして、回動且つ進退可
能な把持機構８及びアーム７ｊ等によりアーム手段が構
成されている。ボビン交換装置７は以上のように構成さ
れている。

【００３８】 ここで、上記下糸自動供給装置には、図
１に示されるように、ミシンのスタートスイッチ６０、
ボビン交換装置７のアーム手段の原点（ポジションＡの
位置）を検出する手段６１、該アーム手段の各停止点
（ポジションＢ〜Ｆの各位置）を検出する手段６２、該
アーム手段の前進を検出する手段６３、該アーム手段の
後退を検出する手段６４、自動糸巻き及び糸掛け装置１
００の糸捌き板３０（カムフォロウピン２９）の原点
（図１７に示される位置）を検出する手段６５、該糸捌
き板３０の各反転位置（図１９、図３１に示される位
置）を検出する手段６６、自動糸巻き及び糸掛け装置１
００の巻き取りモータＭＣの回転量を検出する巻き取り
量計測としての手段（下糸巻き取り量検出手段）６７、
残糸巻き取りモータＭＺの回転量を検出する手段８２、
釜内のボビンの回転量（縫い目数）を検出する下糸消費
量計測としての下糸消費量検出手段８１、糸番手入力ス
イッチ６８、糸種類入力スイッチ６９、糸長Ｌ入力スイ
ッチ７０、縫製回数（枚数）入力スイッチ７１からのそ
れぞれの信号及びミシンコントローラ７９からのミシン
回転状態を示すＳ・ＳＴＡＴＥ信号、ミシン針上停止を
示すＵ・ＤＥＴ信号、ミシン側のＣＰＵリセット信号
を、入出力基板７６、マザーボード７７を介して受信し
て、ボビン交換装置７のアーム手段を前後進させるシリ
ンダ７ｈの動作を制御するシリンダバルブ７２、残糸除
去手段９９の巻き取りフォーク５２を前後進させるシリ
ンダの動作を制御するシリンダバルブ７３、自動糸巻き
及び糸掛け装置１００のシリンダ３６を前後進させ回動
レバー１３の動作を制御する腕部材セットシリンダバル
ブ７４、ボビン交換装置７のレバー爪８ｃの開閉を行わ
せるシリンダー８ｈの動作を制御するシリンダバルブ７
５に、マザーボード７７、入出力基板７６を介して信号
を送出すると共に、ミシンコントローラ７９にミシンス
タート禁止信号を同様にマザーボード７７、入出力基板
７６を介して送出し、さらに、ボビン交換装置７のアー
ム手段を回転させるアーム手段の駆動モータ７ｆ、残糸
除去手段９９の残糸除去（残糸巻き取り）モータＭＺ、
自動糸巻き及び糸掛け装置１００の巻き取りモータＭＣ
及び糸案内機構駆動モータＭＲに、マザーボード７７、
モータドライブ基板７８を介して駆動、停止信号を送出
するＣＰＵ８０が備えられている。

【００３９】 このＣＰＵ８０は、図１に示されるよう
な、縫製条件に従ってボビンに必要な下糸巻き量を予め
演算し、この演算された下糸巻き量に略一致するまで、
巻き取りモータＭＣを作動させる下糸巻量制御手段８０
ａと、ミシンの終了信号として、例えば糸切り信号によ
り縫製一工程の終了を認識し、釜内のボビンの下糸巻き
量及び下糸消費量を基にして、次工程に必要とされる下
糸が釜内のボビンに残っているか否かを判定し、次工程
に必要とされる下糸がボビンに残っていなければ、ミシ
ンの縫製動作を禁止させてミシン針の上停止時に、釜内
のボビンを下糸巻回済みのボビンに交換させるボビン交
換制御手段８０ｂと、釜内から抜き取られた使用済みボ
ビンを残糸除去手段９９に移動させて残糸を除去させ、
その後、自動糸巻き及び糸掛け装置１００に移動させる
残糸除去制御手段８０ｃ及び他の公知の動作を行わせる
手段と同様の機能を達成できるよう構成されている所謂
マイクロコンピュータであり、その内部の記憶装置（Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ）にはプログラムが書き込まれ、各設定値
やデータテーブルが記憶処理される。記憶装置に書き込
まれたプログラムをフローチャートで示すと、図２乃至
図１１のようになる。

【００４０】 以下プログラムに従い本装置の動作を説
明する。電源ＳＷ ＯＮによりＣＰＵ基板上のマイコン
がスタートし、ステップ１において、メモリフラグを初
期化してステップ２に進み、ステップ２において、入出
力ポートを初期化してステップ３に進み、ステップ３に
おいて、ミシンコントローラ７９に対してミシンスター
ト禁止信号を出力し、ミシンペダルの前踏みによるミシ
ンスタートを禁止させる。

【００４１】 そして、ステップ４に進み、ステップ４
において、ミシンコントローラ７９のＣＰＵリセット信
号を監視し、リセット終了まで待つ。リセットが終了し
たらステップ５に進み、ステップ５において、Ｓ・ＳＴ
ＡＴＥ信号によりミシンが回転中か否かを判定し、回転
終了まで待ってステップ６に進み、ステップ６におい
て、Ｕ・ＤＥＴ信号によりミシン針が上停止か否かを判
定し、上停止になるまで待つ。すなわち、ステップ５、
６においては、ミシン電源投入時に、ミシン回転が停止
して、その後ミシン針が上停止するのを待っている。

【００４２】 そして、この状態、すなわちミシンが上
停止している状態にて、ステップ７に進み、ステップ７
において、ボビン交換装置７のアーム手段の原点検索を
アーム手段原点検出手段６１により行う。この原点位置
は上述のように釜の位置（図１３（ａ）におけるポジシ
ョンＡ）である。そして、ステップ８に進み、ステップ
８において、糸種類入力ＳＷ６９によりスパン糸、フィ
ラメント糸等の糸種類を読み取ってステップ９に進み、
ステップ９において、糸番手入力ＳＷ６８により糸の太
さを読み取る。そして、ステップ１０に進んで、ステッ
プ１０において、何枚縫うかを縫製回数（Ｎ_Ｊ）入力Ｓ
Ｗ７１より読み取ってステップ１１に進み、ステップ１
１において、１回の縫製当たりの必要下糸長さを、糸長
Ｌ入力ＳＷ７０より読み取る。

【００４３】 斯くの如くステップ８乃至１１において
縫製条件が入力されたら、ステップ１２に進み、ステッ
プ１２において、以下の方法によりボビン５への下糸の
巻き直径を計算する。先ず、糸の種類と糸番手により、
糸の等価断面積ΔＳをデータテーブルより求める。次い
で、図１４に示されるように、下糸巻回部の外径をｘ、
内径をｂ、巾をａとすると、ボビン巻き回数Ｎ_Ｔは、以
下の数１のようになる。

【数１】 巻き取った糸長さＮ_Ｊ×Ｌは、以下の数２のようにな
る。

【数２】 数２より、ｘ^２−ｂ^２は、以下の数３のようになる。

【数３】 従って、ｘは、以下の数４のようになる。

【数４】

【００４４】 このようにしてボビン５への下糸の巻き
直径ｘが判ったらステップ１３へ進み、ステップ１３に
おいて、下糸巻回部の有効外径Ｃ内に下糸の巻き直径ｘ
が入っているか否かを判定することにより、下糸をボビ
ンに巻ききれるか否かを判定する。下糸の巻き直径ｘが
下糸巻回部の有効外径Ｃ内に入っている場合には、下糸
をボビンに巻ききれるとしてステップ１４に進んで、ス
テップ１４において、ボビン使用回数＝１とセットし
て、ステップ１５に進み、ステップ１５において、ボビ
ン巻き回数Ｎ_Ｔを計算する。ボビン巻き回数Ｎ_Ｔは、上
記数１及び数４より以下の数５のようになる。

【数５】

【００４５】 一方、ステップ１３において、下糸の巻
き直径ｘが下糸巻回部の有効外径Ｃ内に入っていない場
合には、下糸を全部ボビンに巻ききれないとしてステッ
プ１６に進んで、ステップ１６において、以下の方法に
よりボビン個数を計算する。ボビン５に一杯に巻いた時
の糸長さをＬ_ｍａｘとすると、Ｌ_ｍａｘは、以下の数６
のようになる。

【数６】 ボビン１個での縫製回数をｎ_Ｊ（自然数）とすると、ｎ
_Ｊは以下の式で表される。 従って、ボビン個数はＮ_Ｊ／ｎ_Ｊより求められる。ここ
で、Ｎ_Ｊ／ｎ_Ｊが自然数とならない場合には、その個数
は小数点を切り上げた値となり、最終ボビンの巻き量は
他のボビンのそれと異なることになる。

【００４６】 このようにしてボビン個数が判ったら、
ステップ１７に進み、ステップ１７において、最終ボビ
ン以外のボビンの巻き回数Ｎ_Ｔ１を計算する。この巻き
回数Ｎ_Ｔ１は、以下の数７のようになる。

【数７】 そして、ステップ１８に進み、ステップ１８において、
最終ボビンの巻き回数Ｎ_Ｔ’を計算する。最終ボビンの
縫製回数をｎ_Ｊ’とすると、最終ボビンの巻き回数
Ｎ_Ｔ’は、以下の数８のようになる。

【数８】

【００４７】 このように、ステップ１５，１８におい
てボビンへの巻回数の計算がなされたら、ステップ１９
へ進み、ステップ１９において、パネル上のスタートＳ
Ｗ６０がＯＮしたか否かを判定し、ＯＮしない場合には
ステップ８へリターンして、上記ステップ８以降の処理
を繰り返し、各条件の変化に対して上記の計算を繰り返
す。一方、ステップ１９において、パネル上のスタート
ＳＷ６０がＯＮの場合には、以降下糸自動供給動作がス
タートする。

【００４８】 今、ボビンは、ボビン交換装置７のアー
ム手段の２箇所の位置においてそれぞれ把持されている
（以降、縫製終了後残り糸の少なくなった一方のボビン
をボビンα、他方の新しいボビンをボビンβという）。
この把持は、ボビン把持手段８がボビンケース４に圧着
されボビン把持手段８のエアシリンダー８ｈによりレバ
ー爪８ｃが閉方向（図４０下側）に向かって回動され、
これによりボビンケース４のロックレバー４ｅが開放さ
れてレバー爪８ｃによる押圧力により、ロックレバー４
ｅがベース体８ｍ側に押し付けられて挟持されることに
なされている。

【００４９】 そして、ステップ２０において、アーム
手段の回転モータ７ｆを回転（６０゜ステップづつ）さ
せて、ボビンαを巻取り位置（ポジションＥ）に来るよ
うにアーム手段を回転させる。停止点の検出は、アーム
手段各停止点検出手段６２を用いて、このアーム手段各
停止点検出手段６２からのパルスがアーム手段原点位置
検出手段６１から何個目かということにより判断してい
る。ステップ２０において、ボビンαが巻取り位置（ポ
ジションＥ）に来たら、ステップ２１，２２に進み、ス
テップ２１において、ボビンαに所定量の下糸を巻回す
ると共にその巻回量を記憶し、ステップ２２において、
ボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う。このステ
ップ２１，２２の動作は、図１０、図１１に示されるフ
ローチャートに従って行われる。以下、図１０、図１１
のフローチャートに従って動作説明を行う。

【００５０】 先ず、ステップ１において、自動糸巻き
及び糸掛け装置１００のカムフォロウピン２９のカム溝
３３内における位置を、図１７に示される初期位置にセ
ットする。一方、ボビン５に巻き取るのに必要な下糸４
６は、下糸供給手段たる糸巻き４５より引き出され、そ
の糸端は糸案内孔３１ｃを通して他方の平板３１ｂに形
成されたＶ字状の切欠３１ｄに掛け渡してある（図１
７、図１８参照）。

【００５１】 そして、ステップ２に進み、ステップ２
において、装置の電源を投入する。すると、糸案内機構
駆動モータＭＲは図１５における反時計回りに回転を始
め、スプライン軸２２は時計回りに回転を始める。スプ
ラインナット２４に連結されたカムフォロウピン２９
は、カム溝３３に規制されて図１７に示される位置から
図１９に示される位置に移動する。この時、該糸捌き板
３０の糸端押え板バネ部３０ｆは、図１８、図１９に示
されるように、コの字状部分３１Ａの他方の平板３１ｂ
に対面する位置にきており、従って下糸４６の糸端側
は、他方の平板３１ｂと糸端押え板バネ部３０ｆとの間
に挟持され、下糸４６が平板３１ａ，３１ｂとの間に掛
け渡された状態となって、待機状態となる。

【００５２】 そうしたら、ステップ３へ進み、ステッ
プ３において、ボビン交換装置７のエアシリンダ７ｈの
出力軸７ｉを図１２の左側に向かって前進させ、把持さ
れているボビン５をクラッチ盤１７ａに押し当てる。そ
して、ステップ４へ進み、ステップ４において、巻き取
りモータＭＣを２回転させ、図示されないクラッチピン
をボビン側の穴に入れることにより、ボビン５とクラッ
チ盤１７ａとを結合して定位置にて停止させる。この巻
き取りモータＭＣの定位置への停止は、巻き取りモータ
ＭＣの主軸ＭＣ１に取り付けられた磁石や光学反射片
を、図示されないホール素子やフォトセンサ（巻き取り
量検出手段６７）により検知することによりなされる。
この時点で、ボビンケース４の開口部４ａの位置は、上
記回動レバー１３が回動した際にその先端部１３ａが通
過し得る位置となっている。

【００５３】 この状態で、ステップ５へ進み、ステッ
プ５において、回動レバー１３を所定位置にセットす
る。すなわち、シリンダ３６のシリンダヘッド３６ａ
を、図１６における上方に向かって移動させ、回動レバ
ー１３をピン３４を支点として時計回りに回動させる。
すると、その先端部１３ａが、図２１、図２２に示され
るように、上記の平板３１ａ，３１ｂとの間に掛け渡さ
れた下糸４６を捕捉し、さらに回動レバー１３が回動し
て、下糸を捕捉した先端部１３ａはボビンケース４の開
口部４ａを通過し、その後ボビン軸５ａの外周近傍に達
して停止する。この時、回動レバー１３の回動により糸
端側の糸をボビン軸５ａ側に引き込む力が働くが、糸端
側の糸は他方の平板３１ｂと糸端押え板バネ部３０ｆと
の間に挟持されており、この挟持力の方が糸端側の糸を
ボビン軸５ａ側に引き込む力より勝っているので、糸巻
き４５からの下糸４６が引き込まれることになる。

【００５４】 回動レバー１３が停止したら、ステップ
６へ進み、ステップ６において、巻き取りモータＭＣを
低速にて２回転させ、クラッチ盤１７ａによりクラッチ
軸１７に連結されたボビン５を回転させる。するとボビ
ン５に形成された鉤状の糸掛け部材４０が回転してき
て、回動レバー１３の先端部１３ａの側板間に張り渡さ
れている下糸が捉えられる。この糸掛け部材４０に引っ
掛けられた下糸は、ボビン５の回転に従って、糸掛け部
材４０後方のＶ溝５ｂ内に侵入してしていく。

【００５５】 ここで、上述のように、Ｖ溝５ｂは糸端
側の溝深さが下糸供給側のそれより深く形成されている
ので、図２４に示されるように、糸端側の糸が供給側の
糸より必ず下側となって重ね合わされていき、この時生
じる供給側の下糸による縛り力が糸端側の挟持力に勝っ
て、該糸端側の糸はボビンケース内に引き込まれる。そ
の後、ボビンケース内に引き込まれた糸端側の下糸もボ
ビン５の回転に従って供給側の下糸に押さえられ、該糸
端側の下糸がボビン軸に固定された状態で下糸４６がボ
ビン５に巻回されていく。この動作は巻き取りモータＭ
Ｃを低速にて２回転させることにより略なされ、以降は
ステップ７へ進み、ステップ７において、巻き取りモー
タＭＣを高速にて回転させる。この回転量は上記の巻き
取り量計測手段（ホール素子やフォトセンサ）６７によ
り検出されている。そして、ステップ８に進み、ステッ
プ８において、上述のフローにおいて演算された回転量
（設定巻き数）に達したか否かが判定され、達しない場
合には達するまで同様な判定が繰り返され、達したらス
テップ９に進み、ステップ９において、巻き取りモータ
ＭＣを停止させる（図２５、図２６参照）。

【００５６】 このようにしてボビン５への所定量の下
糸の巻回がなされたら、ステップ１０へ進み、ステップ
１０において、ボビンケース４への糸掛け動作を開始す
る。すなわち、先ずステップ１０においては、糸案内機
構駆動モータＭＲに待機前の回転とは逆の回転を与え
る。すると、カムフォロウピン２９はカム溝３３に規制
されて、図２５に示される位置から図における上方に移
動する。そして、カム溝３３の図における下側の分岐部
に到達し、逆止案内弁３２Ａにその進路が規制されて図
における右斜め上方向にさらに進む。糸捌き板３０は該
カムフォロウピン２９に従って移動し、ボビン５から導
出されている下糸４６は、他方の延在部分３０ｃの内側
面に引っ掛けられて、図２７、図２８に示されるよう
に、図における右方向に導出される。

【００５７】 カムフォロウピン２９は、図２７に示さ
れる位置からカム溝３３に規制されて、今度は左斜め上
方向に移動し、カム溝３３の図における上側の分岐部手
前に到達する。糸捌き板３０はカムフォロウピン２９に
従って移動し、ボビン５から右方向に導出されている下
糸４６は、図２９に示されるように糸捕捉溜り部３０ｂ
に捕捉されて、さらに右斜め上に向かって導出され、図
３０に示されるように、ボビンケース４とボビン５との
間に形成されている隙間を通って導出されるようにな
る。

【００５８】 カムフォロウピン２９は、図２９に示さ
れる位置からカム溝３３に規制されて、図における上側
の分岐部を通過し、さらに図における上方に進む。糸捌
き板３０は該カムフォロウピン２９に従って移動し、ボ
ビンケース４とボビン５との間に形成されている隙間を
通って導出されている下糸４６は、図３１に示されるよ
うに、糸捕捉溜り部３０ｂに捕捉されたままさらに上方
に移動して、図３２に示されるように、ボビンケース４
に形成されているスリット溝４ｂにうまく入り込む。

【００５９】 このようにして、カムフォロウピン２９
が図３１に示される位置に到達したら、糸捌き板各反転
位置検出手段６６からの信号を受信して、ステップ１１
へ進み、ステップ１１において、糸案内機構駆動モータ
ＭＲに逆回転を与えて、結果として糸掛けを完了させ
る。この動作は以下のように行われる。すなわち、糸案
内機構駆動モータＭＲに逆回転を与えると、カムフォロ
ウピン２９は、図３１に示される位置からカム溝３３に
規制されて、図における上側の分岐部に到達し、逆止案
内弁３２Ｂにその進路が規制されて図における左斜め下
方向にさらに進む。糸捌き板３０は該カムフォロウピン
２９に従って移動し、ボビン５からスリット溝４ｂを介
して導出されている下糸４６は、図３３に示されるよう
に、糸捕捉溜り部３０ｂに捕捉されたままさらに左方に
移動して、図３５に示されるように、ボビンケース４の
下糸導出孔４ｃに到達してボビンケース４への糸掛けは
終了する。

【００６０】 そうしたら、ステップ１２に進み、ステ
ップ１２において、続けて糸案内機構駆動モータＭＲを
回転させる。すると、以降は下糸４６の切断工程に入
り、カムフォロウピン２９は、図３３に示される位置か
らカム溝３３に規制されて、図における右斜め下方向に
進み、下側の分岐部を通過して図における下側に向かう
進路をとる。糸捌き板３０は該カムフォロウピン２９に
従って移動し、ボビンケース４の下糸導出孔４ｃから導
出されている下糸４６は、図３４に示されるように、糸
捕捉溜り部３０ｂに捕捉されたままさらに下方に移動し
て、糸案内溝３０ｄに捕捉される。

【００６１】 そして、カムフォロウピン２９は、図３
４に示される位置からカム溝３３に規制されて、さらに
図における下方に進み、図１９に示した待機位置に戻
る。糸捌き板３０は該カムフォロウピン２９に従って移
動し、糸捌き板３０の糸端押え板バネ部３０ｆが、コの
字状部分３１Ａの他方の平板３１ｂに対面する位置に移
動してきて停止する。従って、ボビンケース４の下糸導
出孔４ｃから導出されている下糸４６は、図３６に示さ
れるように、糸案内溝３０ｄに捕捉されたままさらに下
方に移動して、他方の平板３１ｂに形成されているＶ字
状の切欠３１ｄに捕捉されて、下糸４６が平板３１ａ，
３１ｂとの間に掛け渡された状態となる（図１８参
照）。

【００６２】 この時、ボビンケース４の下糸導出孔４
ｃから導出されている下糸４６は、図１８に示されるよ
うに、糸捌き板３０の内周側に形成された可動刃３０ｅ
の図における真下を通り、糸案内溝３０ｄの股部分にて
折り返されて糸捌き板３０の外周側に導出された状態と
なっており、また可動刃３０ｅが、図２０に示されるよ
うに、固定刃３７の先端部に対向する位置に到達するの
で、この固定刃３７の先端部と可動刃３０ｅの間で供給
糸が自動的に切断される。

【００６３】 このようにして、下糸の切断がなされた
ら、ステップ１３へ進み、ステップ１３において、アー
ム手段を後退させてクラッチ盤１７ａとボビンとの結合
を解除する。

【００６４】 なお、上記自動糸巻き及び糸掛け装置１
００においては、糸案内機構駆動モータＭＲの駆動中、
すなわちボビンケース４の糸掛け動作中、巻き取りモー
タＭＣにはボビンへ５の糸巻時より低い電力が供給され
て、低速回転をしようとし、糸を巻き込む力が生じてい
る。従って、下糸４６の張力が一定に保たれるようにな
っている。

【００６５】 このようにしてステップ１３まで行った
ら、図４に示されるメインフローのステップ２３に戻
り、ステップ２３において、１個巻回、糸掛けしたとし
て使用ボビン個数を−１してステップ２４に進み、ステ
ップ２４において、図１３（ｂ）に示されるボビンαを
ポジションＥから反対方向に１２０゜回動して図１３
（ａ）に示されるポジションＡに移動させる。これは、
アーム手段各停止点検出手段６２からのパルスをチェッ
クしながらアーム手段の回転モータ７ｆを回転させ、ボ
ビンαを釜位置に移動させることによりなされる。

【００６６】 そして、ステップ２５に進み、ステップ
２５において、ボビンαを釜に装着する。この動作は以
下のようにしてなされる。すなわち、釜２に対面するよ
うに位置されたボビン把持手段８は、そのままの把持状
態に維持されて、ボビン交換装置７のエアシリンダ７ｈ
によって釜２側に押し出されていく。そして釜２にボビ
ンケース４が挿入された時点で、ボビン把持手段８のレ
バー爪８ｃが開放され、これにより下糸の巻回されたボ
ビンケース４が釜２内に装着される。そして、ボビンα
を釜に装填したらアーム手段を後退させて、ステップ２
６に進み、ステップ２６において、ミシンスタート禁止
信号を解除して、ミシンスタート可とする。

【００６７】 そして、ステップ２７に進み、ステップ
２７において、使用ボビン個数＝０か否かを判定し、使
用ボビン個数＝０になっていれば、設定された縫製回数
分の下糸がすでに釜にあるため、ボビン交換フラグが立
つのを待つ。このボビン交換フラグは、図９に示される
タイマー割り込みのサブルーチンに従って、次のように
立てられる。

【００６８】 先ず、一定時間毎にタイマー割り込みが
発生し、ステップ１において、ボビンパルスが発生して
いるか否かを判定し、発生していればステップ２に進
み、ステップ２において、釜内のボビンがボビンαかボ
ビンβかを判定し、ボビンαならばステップ３へ進み、
ステップ３において、釜内のボビンの回転量を検出する
下糸消費量検出手段（先の巻き取り量検出手段６７と同
構造の手段）８１からの信号によりカウントをＵＰし、
一方、ボビンβならばステップ４へ進み、ステップ４に
おいて、同様に下糸消費量検出手段８１からの信号によ
りカウントをＵＰする。

【００６９】 このようにステップ３，４において、釜
内のボビンの回転数に対応した下糸消費量のカウントが
開始されたら、ステップ５に進み、ステップ５におい
て、縫製一工程の終了を意味する糸切り信号が受信され
たか否かを判定し、糸切りがなされていない場合にはス
キップしてステップ７に進み、一方、糸切りがなされた
場合には、ステップ６に進み、ステップ６において、糸
切りフラグ＝１にして記憶する。そうしておいて、ステ
ップ７に進み、ステップ７において、ミシン停止か否か
を判定し、停止でない場合にはリターンし、一方、停止
の場合には、ステップ８に進み、ステップ８において、
ミシンが上停止か否かを判定し、上停止ではない場合に
はリターンし、一方、上停止の場合には、ステップ９に
進み、ステップ９において、糸切りフラグにより糸切り
されたか否かをチェックする。ここで、糸切りがなされ
ていなければリターンし、一方糸切りがなされていれば
ステップ１０に進み、ステップ１０において、糸切りフ
ラグ＝０にする。そして、ステップ１１に進み、ステッ
プ１１において、釜のボビンに次回縫製分があるか否か
を判定する。

【００７０】 この判定は、最初にボビンに巻かれた量
と消費された量とを比較して確認し、次回縫製分があれ
ばリターンし、一方次回縫製分がなければステップ１２
へ進み、ステップ１２において、ボビン交換要求フラグ
を立てる。初めにミシンの終了信号（例えば糸切り信号
等）が出てから上停止するタイミングであるためにこの
ようなフローとなっている。

【００７１】 何回か縫製を行うと、次回縫製分の下糸
がなくなって上記のようにボビン交換フラグが立つ。さ
て、図５に示されるメインフローのステップ２８に戻っ
て、上記ボビン交換フラグが立ったら、ス４ップ２９へ
進み、ステップ２９において、ミシンスタートを禁止し
て、ステップ３０に進み、以降のステップによりボビン
αを釜から取り出す。

【００７２】 すなわち、ステップ３０において、上述
と同様な動作をさせてボビンαをアーム手段により釜か
ら取り出す。すなわち、ボビンケースを釜に残した時に
開いていたレバー爪８ｃを有するアーム手段を前進さ
せ、その後レバー爪８ｃを閉じてボビンケース４のロッ
クレバー４ｅを引っ掛けて、ボビンをアーム手段に固定
した後、アーム手段を後退させる。このようにボビンα
を釜から取り出したらステップ３１へ進み、ステップ３
１において、アーム手段各停止点検出手段６２からのパ
ルスをチェックしながらアーム手段を図１３（ａ）に示
される位置から反時計方向に６０゜ステップづつ回転さ
せて、ボビンαを残糸除去手段９９が位置するポジショ
ンＣへ移動させる。

【００７３】 このようにして、ポジションＣへの移動
がなされたら、ステップ３２へ進み、ステップ３２にお
いて、残糸除去を行う。この残糸除去は以下のようにし
て行われる。すなわち、先ず、図４１に示されるよう
に、巻き取りフォーク前後進シリンダバルブ７３を介し
て不図示のエアシリンダを制御して、残糸巻き取りモー
タＭＺごと図における左側に前進させ、軸部分５１先端
をクラッチ体５３に突き当てる。すると、巻き取りフォ
ーク５２がクラッチ体５３のテーパ部分に沿って図４２
に点線で示すように開くようにして該テーパ部分に嵌合
する。この時、ボビンケース４から出ている下糸４６は
フォーク５２の中に入り、さらに軸部分５１先端とクラ
ッチ体５３との間に挟持される。この状態で、残糸除去
モータＭＺを回転させる。すると、残糸４６はフォーク
５２にからめ取られる。そして、所定量の回転がなされ
たかを、残糸巻き取りモータ回転量検出手段８２からの
信号により判定し、所定量の回転がなされたら、巻き取
りフォーク前後進シリンダバルブ７３を制御して、残糸
巻き取りモータＭＺごと図における右側に後退させる。
すると、フォーク５２にからめ取られた残糸は糸除去部
材５４によりしごかれて取り残され、下方に落下する。

【００７４】 このようにして、残糸の除去がなされた
ら、ステップ３３へ進み、ステップ３３において、アー
ム手段を図１３（ａ）に示されるように時計方向に１２
０゜回転させて原点位置に戻して、この後、再び縫製条
件の入力フローに戻る。

【００７５】 一方、ステップ２７において、使用ボビ
ン個数＝０に判定されない場合には、設定された縫製回
数分だけボビンに未だ巻き切っていないとしてステップ
３４へ進み、ステップ３４において、アーム手段各停止
点検出手段６２からのパルスをチェックしながらアーム
手段の回転モータ７ｆを図１３（ａ）に示される位置か
ら反時計方向に６０゜回転させ、今度は新しいボビンβ
をポジションＥの巻取り位置に移動させる。そして、ス
テップ３５及び３６において、上記で説明したボビンα
と同様な動作をさせて設定巻き量を巻取り、記憶すると
共にボビンケースへの糸掛け、下糸切断を行って、ステ
ップ３７へ進み、ステップ３７において、使用ボビン個
数をさらに−１（デクリメント）してステップ３８へ進
み、ステップ３８において、アーム手段を後退させて、
巻取りモータ軸ＭＣ１とボビンとの結合を外し、そし
て、アーム手段各停止点検出手段６２からのパルスをチ
ェックしながらアーム手段の回転モータ７ｆをポジショ
ンＥから時計方向に６０゜回転させて、ボビンβをポジ
ションＤに待機させてステップ３９へ進む。

【００７６】 ステップ３９においては、ボビン交換か
否かが判定されており、ボビンβへの下糸巻回中にミシ
ン縫製がスタートして何回か縫製を行い、次回縫製分の
下糸がなくなってボビン交換フラグが前述のように立つ
と、ステップ４０に進み、ステップ４０において、ミシ
ンスタートを禁止して、ステップ４１へ進みステップ４
１において、ボビンαを釜からアーム手段により取り出
して該アーム手段を後退させて、ステップ４２へ進み、
ステップ４２において、アーム手段各停止点検出手段６
２からのパルスをチェックしながらアーム手段の回転モ
ータ７ｆを図１３（ａ）に示されるポジションＤから反
時計方向に６０゜ステップづつ回転させて、ボビンβを
釜位置に移動させる。そして、ステップ４３において、
アーム手段を前進させてボビンβを釜内に装填してステ
ップ４４に進み、ステップ４４において、ミシンスター
ト可能とする。

【００７７】 そうしておいて、ステップ４５に進み、
ステップ４５において、アーム手段各停止点検出手段６
２からのパルスをチェックしながらアーム手段の回転モ
ータ７ｆを反時計方向に１２０゜回し、今度はボビンα
を残糸除去のポジションＣの位置に移動させて、ステッ
プ４６へ進み、ステップ４６において、ボビンαの残糸
を除去させて、ステップ４７へ進み、ステップ４７にお
いて、使用ボビン個数＝０か否かを判定し、０になって
いる場合にはステップ４８へ進み、一方、０になってい
ない場合にはステップ５４へ進む。

【００７８】 ここで、ステップ４８〜５３までの動作
は、ステップ２８〜３３で説明したボビンαに対する動
作をボビンβに代えたものであり、ステップ５４〜６６
までの動作は、ステップ３４〜４６で説明したボビン
α，βに対する動作をボビンβ，αにそれぞれ代えたも
のであるので、以降の説明は省略する。

【００７９】 このように、本実施例においては、縫製
回数、各縫製ごとの糸消費量、糸種類、糸番手等の縫製
条件に従って、ボビンに必要な下糸巻き量を予め演算
し、この演算された下糸巻き量に略一致するまで、巻き
取りモータＭＣを作動させるよう構成しているので、ボ
ビンへの下糸巻回量は縫製に必要な量だけとなる。従っ
て、下糸の使い残しを極めて少なくすることが可能とな
っている。

【００８０】 また、巻き取りモータＭＣの作動により
ボビンに巻回された糸巻き量を巻き取り量検出手段６７
により検出し、釜内のボビンの下糸消費量を下糸消費量
検出手段８１にて縫い目数に基づいて検出するよう構成
している。従って、釜内のボビンの下糸残量を高精度に
検出することが可能となっており、その結果、さらに下
糸の使い残しを少なくすることが可能となっている。

【００８１】 また、縫製一工程の終了を糸切り信号の
受信により認識し、この糸切り信号の受信時に釜内のボ
ビンの下糸巻き量及び下糸消費量を基にして、次工程に
必要とされる下糸が釜内のボビンに残っているか否かを
判定し、次工程に必要とされる下糸がボビンに残ってい
なければ、ミシンの縫製動作を禁止させてミシン針の上
停止時に、ボビン交換装置７により、釜内のボビンを下
糸巻回済みのボビンに交換させるよう構成しているの
で、ボビン交換の際のミシンとの相互干渉を防止するこ
とが可能となっている。

【００８２】 また、巻き取りモータＭＣの作動による
ボビンへの下糸巻回及びボビンケースへの糸掛け、切断
動作を縫製中に行わせるよう構成しているので、ボビン
への下糸巻回及びボビンケースへの糸掛け、切断動作は
縫製と並行して行うことが可能となっている。従って、
ボビンへの下糸巻回による縫製の中断を回避することが
可能となっている。

【００８３】 また、縫製条件に従ってボビンに必要な
下糸巻き量を予め演算した時に、必要な下糸巻き量がボ
ビンに巻回しきれない場合には、最終ボビン以外のボビ
ンに対しては、１個のボビンに巻回可能な下糸巻き量に
応じた量に略一致するまで巻き取りモータＭＣを作動さ
せ、最終ボビンに対しては、その残量に略一致するまで
巻き取りモータＭＣを作動させるよう構成しているの
で、必要な下糸巻き量が１個のボビンに巻回しきれない
場合には、複数個のボビンに渡って最適量がそれぞれ巻
回される。従って、何れのボビンに対しても下糸の使い
残しを少なくすることが可能となっている。

【００８４】 また、上記実施例のアーム手段にはボビ
ンを２個把持させるようにしているが、３個把持させる
ようにすれば、釜内から抜き取られた使用済みボビンの
残糸除去を、ボビンへの下糸巻回と並行して行うことが
可能となる。従って、ボビン交換をさらに効率良く行う
ことが可能となる。

【００８５】 さらにまた、上記実施例の装置において
は、縫製中にボビンへの下糸巻回がなされるようになっ
ているので、従来の提案装置のようにボビンをストック
しておくボビンストック機構等が不要となっており、従
って、装置のコンパクト化及び低コスト化が可能となっ
ている。

【００８８】 以上本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【００８７】 例えば、上記実施例においては、釜内の
ボビンの下糸消費量を、縫い目数により検出するように
しているが、ミシン一針当たりの下糸消費量を入力する
ようにすれば、針数カウントにより検出することも可能
である。また、縫製枚数カウントにより検出することも
可能である。

【００８８】 また、上記実施例においては、自動糸巻
き及び糸掛け装置１００において予めボビンに巻回する
下糸量を検出しているが、エンコーダが付設された糸量
測定用車輪により検出することも可能である。

【００８９】 さらにまた、上記実施例の装置に一定量
の上糸繰り出し機構を用いた場合には、下糸消費量検出
手段８１により検出される釜内のボビンの下糸消費量
を、比例関係にある上糸の消費量として検出することも
可能である。

【００９０】

【発明の効果】 以上述べたように第１発明の下糸自動
供給装置によれば、釜内に配置したボビンケースを、ボ
ビン着脱手段により釜内より取り出 し、この釜内より取
りだしたボビンケース内のボビンに残された下糸を、下
糸除去手段により取り出し、このボビンケースに対し
て、挿入手段により糸供給源の糸先端を挿入し、この糸
先端が挿入されたボビンケース内のボビンに対して、例
えば縫製回数、各縫製ごとの糸消費量、糸種類、糸番手
等の縫製条件に従って設定手段により演算設定したボビ
ンに巻き付けるべき糸量を、糸巻き手段により卷き付
け、当該設定糸量が巻き付けられたボビンを有するボビ
ンケースを、上記ボビン着脱手段により釜内に装着する
ように構成しているので、ボビンに巻回される下糸巻き
量は、上記縫製条件に従って予め設定されたボビンに巻
き付けるべき量だけとなる。従って、下糸の使い残しを
極めて少なくすることが可能となる。この時、上記ボビ
ン取り出し、ボビンの残糸の除去、ボビンへの必要量だ
けの糸巻き、ボビン装着という一連の動作を自動的に行
うことが可能なため、作業者の労力が飛躍的に低減され
ている。また、上記構成によれば、従来技術のボビンチ
ェンジャーのように多数のボビンケースを揃える必要が
なく、低コスト化が図られている。

【００９１】 また、第２発明の縫製装置によれば、検
出手段が、釜内のボビンケースのボビンに残る糸量に応
じた検出信号を発生し、所定の縫製工程終了時に、制御
手段が、上記検出手段の検出信号により次工程に必要と
される糸量がボビンに残っていないと判定すると、定位
置停止手段を動作させて針上位置にミシンを停止してか
ら、ボビン交換装置を動作させてボビンケースの交換行
うように構成しているので、ボビンケース交換時のミシ
ンとの相互干渉を防止できると共に、例えば縫製工程が
順次変わる縫製の場合や縫製条件の変更等で次工程に必
要とされる糸量が変更になった場合でも良好に対応でき
る。

【００９２】 また、第３発明の縫製装置によれば、上
記第２発明に加えて、特にボビン交換装置によるボビン
ケースの交換の間、ミシンの起動を禁止するので、ボビ
ン交換の際のミシンとの相互干渉を防止することが可能
となる。

【００９３】 また、第４発明の縫製装置によれば、ボ
ビン交換装置によるボビンケースの交換を、ミシンの停
止中に行い、少なくともボビン交換装置によるボビンケ
ースの交換の間、ミシンの起動を禁止するので、ミシン
との相 互干渉を防止することが可能となる。

【００９４】 また、第５、第６発明の下糸自動供給装
置によれば、釜内から抜き取られた使用済みボビンに対
する残糸除去手段による残糸除去を、ボビン糸巻き手段
によるボビンへの下糸巻回と並行して行い得るので、ボ
ビン交換をさらに効率よく行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す下糸自動供給装置の
電気ブロック図である。

【図２】 図１中のＣＰＵ内の記憶装置に記憶されたメ
インプログラムのフローチャートである。

【図３】 図２に続くフローチャートである。

【図４】 図３に続くフローチャートである。

【図５】 図４に続くフローチャートである。

【図６】 図５に続くフローチャートである。

【図７】 図６に続くフローチャートである。

【図８】 図７に続くフローチャートである。

【図９】 図１中のＣＰＵ内の記憶装置に記憶されたボ
ビン交換を要求するプログラムのフローチャートであ
る。

【図１０】 図１中のＣＰＵ内の記憶装置に記憶された
ボビンへの自動糸巻き及び糸掛け時のプログラムのフロ
ーチャートである。

【図１１】 図１０に続くフローチャートである。

【図１２】 下糸自動供給装置に適用される自動糸巻き
及び糸掛け装置及びボビン交換装置の横断面図である。

【図１３】 （ａ）及び（ｂ）はボビン交換装置のアー
ム手段の取り得るポジションを説明するための図であ
る。

【図１４】 下糸の巻回されたボビンの横断面図であ
る。

【図１５】 図１２中の自動糸巻き及び糸掛け装置を拡
大して表した横断面図である。

【図１６】 図１５のＸ−Ｘ矢示図である。

【図１７】 図１５の円筒状溝カム及びボビンケース並
びに糸捌き板を平面に展開して表した図である。

【図１８】 供給糸の糸端の挟持状態を表したコの字状
部材及び糸端押え板バネ部の拡大斜視図である。

【図１９】 供給糸の糸端の挟持状態を表した円筒状溝
カム及びボビンケース並びに糸捌き板の平面展開図であ
る。

【図２０】 供給側の糸とボビンに巻回された糸とを分
離する切断機構を表した図１６の要部抽出図である。

【図２１】 下糸張り渡し部材により張り渡された下糸
をボビン軸の外周近傍まで挿入する腕部材の動作を表し
た図１６の模式図である。

【図２２】 図２１の横断面図である。

【図２３】 ボビンの環状溝及び糸掛け部材を表したボ
ビンの要部拡大図。

【図２４】 糸掛け部材に供給糸が糸掛けされた状態を
表した図２３の側面図である。

【図２５】 ボビンへの糸巻きが完了した時点における
円筒状溝カム及びボビンケース並びに糸捌き板の平面展
開図である。

【図２６】 図２５の状態における巻回された下糸とボ
ビンケースとの関係を表したボビンケースの斜視図であ
る。

【図２７】 図２５の糸捌き板を移動させた状態を表し
た円筒状溝カム及びボビンケース並びに糸捌き板の平面
展開図である。

【図２８】 図２７の状態における巻回された下糸とボ
ビンケースとの関係を表したボビンケースの斜視図であ
る。

【図２９】 図２７の糸捌き板をさらに移動させた状態
を表した円筒状溝カム及びボビンケース並びに糸捌き板
の平面展開図である。

【図３０】 図２９の状態における巻回された下糸とボ
ビンケースとの関係を表したボビンケースの斜視図であ
る。

【図３１】 図２９の糸捌き板をさらに移動させた状態
を表した円筒状溝カム及びボビンケース並びに糸捌き板
の平面展開図である。

【図３２】 図３１の状態における巻回された下糸とボ
ビンケースとの関係を表したボビンケースの斜視図であ
る。

【図３３】 図３１の糸捌き板をさらに移動させた状態
を表した円筒状溝カム及びボビンケース並びに糸捌き板
の平面展開図である。

【図３４】 図３３の糸捌き板をさらに移動させた状態
を表した円筒状溝カム及びボビンケース並びに糸捌き板
の平面展開図である。

【図３５】 図３３、図３４の状態における巻回された
下糸とボビンケースとの関係を表したボビンケースの斜
視図である。

【図３６】 図３４の糸捌き板をさらに移動させた時点
における糸切り動作を表した円筒状溝カム及びボビンケ
ース並びに糸捌き板の平面展開図である。

【図３７】 図３６の状態における巻回された下糸とボ
ビンケースとの関係を表したボビンケースの斜視図であ
る。

【図３８】 図１２中のボビン交換装置に用いられてい
るボビン把持手段の構成を表した部分拡大側面図であ
る。

【図３９】 図３８に表されたボビン把持手段の構成を
表した部分拡大背面図である。

【図４０】 図３８に表されたボビン把持手段の動作を
表した図３９中のＺ−Ｚ線に沿う部分拡大縦断面図であ
る。

【図４１】 下糸自動供給装置に適用される残糸除去手
段の横断面図である。

【図４２】 図４１中のＹ−Ｙ矢示拡大図である。

【符号の説明】

２ 釜 ４ ボビンケース ５ ボビン ７ ボビン交換装置（ボビン着脱手段） １３，３４，３５，３６ 挿入手段 ４５ 糸供給源 ４６ 下糸７９ ミシンコントローラ（定位置停止手段） ８０ ＣＰＵ（制限手段；設定手段） ８０ａ 下糸巻量制御手段 ８０ｂ ボビン交換制御手段（制御手段） ８０ｃ 残糸除去制御手段 ８１ 下糸消費量検出手段（検出手段） ９９ 残糸除去手段（下糸除去手段） ＭＣ ボビン糸巻き手段（糸巻き手段）

フロントページの続き (72)発明者 森 隆良 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジューキ株式会社内 (72)発明者 岩嵜 望 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジューキ株式会社内

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの釜内に配置されたボビンケース
   を、釜内に着脱するボビン着脱手段と、 ミシンの釜内より取り出したボビンケースのボビンに残
   された下糸をボビンケースから取り出す下糸除去手段
   と、 前記釜から取り出されたボビンケースに糸供給源の糸先
   端を挿入する挿入手段と、 縫製条件に従って、前記釜から取り出されたボビンケー
   ス内のボビンに巻き付けるべき糸量を演算し設定する設
   定手段と、 前記下糸が取り出されたボビンに対して前記挿入された
   糸を前記設定された糸量だけ巻き付ける糸巻き手段と、
   をして、 釜より取り出されたボビンケース内のボビンより残され
   た下糸を取り除いた後、該ボビンに糸供給源の糸を挿入
   し前記設定手段により設定された糸量の糸を該ボビンに
   卷き付け、該ボビンを有するボビンケースをミシンの釜
   内に配置することを特徴とした下糸自動供給装置。
2. 【請求項２】 針上位置にミシンを停止する定位置停止
   手段と、 ミシンの釜内に配置されボビンを収容したボビンケース
   を、糸を卷き付け済みのボビンを収容したボビンケース
   に交換するボビン交換装置を有する下糸自動供給装置
   と、を備えた縫製装置において、 釜内のボビンケースのボビンに残る糸量に応じた検出信
   号を発生する検出手段と、 所定の縫製工程終了時に前記検出手段の検出信号により
   次工程に必要とされる糸量が残っていない時、前記定位
   置停止手段を動作してから前記ボビン交換装置を動作す
   る制御手段と、をして、 ボビンに次工程に必要とされる糸量が残っていない時、
   針上位置に停止してからボビンケースの交換を行うこと
   を特徴とする縫製装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の縫製装置において、 制御手段が、少なくともボビン交換装置の動作の間ミシ
   ンの起動を禁止することを特徴とする縫製装置。
4. 【請求項４】 予め設定された量の糸をボビンに自動的
   に巻き付けるボビン糸卷き手段と、ミシンの釜内に配置
   されボビンを収容したボビンケースを、前記ボビン糸卷
   き手段により糸を卷き付け済みのボビンを収容したボビ
   ンケースに交換するボビン交換装置と、を有する自動供
   給装置を備えた縫製装置において、 ミシンに設け該ミシンの停止状態に応じた信号を発生す
   る検出手段と、 該停止状態の信号によりボビン交換装置の動作を動作可
   能状態とする制御手段と、をして、 糸巻きをしたボビンケースをミシン停止中に釜内のボビ
   ンケースと交換すると共に、 少なくともボビン交換装置の動作の間ミシンの起動を禁
   止することを特徴とする縫製装置。
5. 【請求項５】 予め設定された量の糸をボビンに自動的
   に巻き付けるボビン糸巻き手段と、ミシンの釜内に配置
   されボビンを収容したボビンケースを取り出して該ボビ
   ン糸巻き手段により糸を卷き付け済みのボビンを収容し
   たボビンケースに交換するボビン交換装置と、を備えた
   下糸自動供給装置において、 ボビンに巻かれた糸を該ボビンから除去する残糸除去手
   段を設け、 前記ボビン交換装置により釜から取り出したボビンケー
   スから、残糸除去手段により残り糸を除去した後に、ボ
   ビン糸卷き手段により当該ボビンケースのボビンに糸を
   巻き付けるようにしたことを特徴とする下糸自動供給装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の下糸自動供給装置におい
   て、 ボビン糸巻き手段及び残糸除去手段が互いに釜から離れ
   た位置に設置され、 ボビン交換装置が、ボビンケースを釜及びボビン糸巻き
   手段並びに残糸除去手段に移動することを特徴とする下
   糸自動供給装置。