JP2762690B2 - ミシンの下糸量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ミシンの下糸量検出装置に関する。

［従来技術］ 従来、この種の装置としては、例えば糸輪補捉器を構
成する外釜の回転が停止された時、光検出器によってボ
ビンの軸外周に光を照射するとともに、その反射光を検
出し、その検出結果に基づいてボビン上の下糸残量（下
糸量）を検出するものが知られている（実開昭61−1806
85号公報参照）。

ところが、前記技術では、ほこりや油等の影響で、正
確に下糸量を検出できない場合があるので、近年では、
下糸量をより正確に検出するために、下糸に照射した光
の反射光の比率を利用して、下糸量を求める技術が提案
されている（特願昭63−289774号）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この後者の装置でも、下糸の色が変わ
ると下糸量の検出が好適にできない場合があった。

つまり、実際に使用される下糸の色によっては光の反
射の状態が微妙に違うことがあるので、反射光による検
出信号も変動してしまい、下糸量の検出にばらつきが生
ずるという問題があった。例えば、同じ下糸量であって
も、色が違うと下糸量が異なると判断されてしまうこと
があった。

本発明は、前記の事情を考慮してなされたものであっ
て、色の違いに関わらず正確な下糸量の検出ができるミ
シンの下糸量検出装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するための本発明は、第１図に例示
するように、 下糸又はボビンよりなる被検出部M1に光等の電磁波を
出力する出力部M2と、前記被検出部M1で反射した電磁波
を入力しその電磁波に応じて検出信号を出力する信号出
力部M3と、該検出信号に基づいて下糸量を求める検出部
M4と、を備えたミシンの下糸量検出装置において、 前記出力部M2又は他の光出力部M5から前記被検出部M1
に光を照射し、該被検出部M1で反射した光に基づいて下
糸の色を判定するカラーセンサM6と、 該カラーセンサM6による下糸の色の判定に基づいて、
前記下糸量を補正する色別補正手段M7と、 を備えたことを特徴とするミシンの下糸量検出装置を
要旨とする。

［作用］ 本発明では、まず出力部M2から、下糸又はボビンより
なる被検出部M1に光等の電磁波を出力する。そして、被
検出部M1で反射した電磁波を信号出力部M3に入力して、
電磁波に応じて検出信号を出力し、検出部M4によって下
糸量を求める。

それとともに、出力部M2又はこの出力部M2とは別に備
えられた光出力部M5から、被検出部M1に光を照射する。
この光の反射光をカラーセンサM6によって受光し、該反
射光に基づいて下糸の色を判定する。そして、このカラ
ーセンサM6による下糸の色の判定に基づいて、例えば前
記検出信号或は検出信号を用いて求めた下糸量などを、
色別補正手段M7によって補正して正確な下糸量を求め
る。

［実施例］ 以下、本発明の第一実施例を図面に従って詳細に説明
する。

第２図に示すように、ミシンのベッド部１内には、上
下動可能な針２との協働によって加工布に本縫い縫目を
形成する糸輪補捉器３が配設されている。この糸輪補捉
器３は、針２の上下動に同期して回転可能な外釜４を備
え、その外釜４には、剣先4a及び切欠部4bが形成される
とともに内部に内釜５が静止状態で保持されている。

内釜５の収容部5aには、ボビンケース６が着脱可能に
位置決め装置され、ボビンケース６内には、ボビン７が
着脱可能及び回転可能に装着されている。このボビン７
は、下糸T1が巻回される中空軸部7aと、その中空軸部7a
の両端に設けた一対の鍔部7bとを備えている。

また、第２図及び第３図に示すように、内釜５及びボ
ビンケース６の周壁には互いに略一致するとともに、前
記外釜４の切欠部4bに対向可能な開口8,9が形成され、
切欠部4b及び各開口8,9によって糸輪補捉器３の内外を
連通する通路が形成されている。

更に、この糸輪捕捉器３に隣接して、下糸量を測定す
るための下糸量センサS1と、下糸T1の色を識別するカラ
ーセンサS2とが配置されている。

前記下糸量センサS1は、支持体10上に発光素子11及び
一対の受光素子12,13が形成されたものである。この発
光素子11は、前記開口8,9に対向するとともに、糸輪補
捉器３の回転軸線と略直交する面内に配設され、また受
光素子12,13は、発光素子11の一側において前記面内に
配列されており、各々光透過部を備えたケース11a,14に
よって覆われている。尚、各素子11〜13は先端にレンズ
を一体に備えている。

一方、カラーセンサS2は、例えばホトダイオードを使
用した半導体センサであり、前記下糸量センサS1の発光
素子11から照射した光の反射光を受光できるように、受
光素子12,13に隣接して前記面内に配置されている。

更に、前記ミシンには、下糸量の検出等の各種の制御
を行う電子制御装置（ECU）15が取り付けられている。

このECU15には、一時的なデータの記憶を行うRAM15a,
制御プログラムや下糸量の判定用の値等を記憶している
ROM15b,各種演算や判定を行うCPU15c,信号の入出力部15
d及びそれらを接続するバス15e等を備えている。

また、ECU15には、受光素子駆動回路16を介して前記
発光素子11が接続され、受光素子変換増幅回路17,18を
介して受光素子12,13が各々接続され、更に、カラーセ
ンサ変換増幅回路19を介してカラーセンサS2が接続され
ている。加えて、下糸量が少なくなったことを知らせる
警報出力回路20や、ボビン７の中空軸部7aと各素子11,1
2,13との間隔に基づいて予め定められた基準値を微調節
して、ECU15に入力するための調節器21が接続されてい
る。

次に、上述した構成のミシンの動作を説明する。

この構成のミシンでは、針２の上下動に同期して糸輪
補捉器３が回転されることにより、針２に挿通された上
糸T2と、糸輪補捉器３のボビン７から繰り出される下糸
T1とによって加工布Ｃに本縫い縫目が形成される。一
方、ECU15の制御に基づき、発光素子駆動回路16を介し
て発光素子11が作動され、その発光素子11から糸輪補捉
器３内のボビン７へ向ってスポット光が発せられる。

そして、外釜４の切欠部4bが内釜５及びボビンケース
６の各開口8,9に一致した時、発光素子11から発せられ
たスポット光が切欠部4b及び各開口8,9を通過して、ボ
ビン17上の下糸T1に照射され、下糸T1による反射光が、
各開口8,9及び切欠部4bを通って各受光素子12,13及びカ
ラーセンサS2に入力される。尚、外釜４の切欠部4bが各
開口8,9に一致していない時には、外釜４の外周部によ
る反射光が各受光素子12,13やカラーセンサS2に入力さ
れる。

それによって、各受光素子12,13からは、受光素子変
換増幅回路17,18を介して入力した光量に応じた各々の
検出信号がECU15に入力され、またカラーセンサS2から
は、カラーセンサ変換増幅回路19を介して反射光の波長
に応じた信号がECU15に入力される。

次に、カラーセンサS2の出力に基づく補正について、
第４図のフローチャートに基づいて説明する。

前記の様に下糸T1等からの反射光が、カラーセンサS2
に入力すると、カラーセンサS2は入力した光の波長に応
じた信号を、カラーセンサ変換増幅回路19を介してECU1
5に入力する（ステップ100）。そして、その入力した値
に基づいて下糸T1の色を判定し（ステップ110）、判定
した下糸T1の色に応じ、ROM15bに記憶したマップ等に基
づいて、前記下糸量センサS1の各検出信号を補正する補
正値を設定する（ステップ120）。

次に、前記各々の検出信号をこの補正値によって修正
し（ステップ130）、この修正した検出信号を用いて両
検出信号の比率を計算する（ステップ140）。そして、
計算した比率を前記調節器21によって設定された基準値
と比較し（ステップ150）、その比較結果により、下糸
量が所定量以下になったと判定した時、警報出力回路20
を動作させて、ブザーやランプ等の警報器を作動させる
（ステップ160）。

ここで、この様な処理を行う検出原理について説明す
る。

まず、特定の色の下糸T1のみを使用する場合について
考える。第５図に示すように、被検出部Ｘが受光素子11
に対して実線位置に有る場合と、それより遠い２点鎖線
位置に有する場合とでは、発光素子11により発せられた
スポット光の被検出部Ｘによる反射角度が変化する。こ
の反射角度の変化によって各受光素子12,13の入力光量
の比率が変化するので、各受光素子12,13から出力され
る検出信号の比率が変化する。

従って、受光素子12,13の検出信号の比率が、発光素
子11と被検出部Ｘとの距離に対応するため、被検出部Ｘ
をボビン７上の下糸T1に置き換えれば、各受光素子12,1
3の検出信号の比率を求めることにより、発光素子11と
下糸T1との距離、即ちボビン７上の下糸T1の残量が判別
できる。そして、前記調節器21により、下糸T1が最小で
ある時の各受光素子12,13の検出信号の比率に対応する
値を基準値として設定すれば、下糸T1の消費状況が判別
できる。

ところが、異なる色の下糸定T1を使用する場合には、
光の反射状態も下糸T1の色に応じて異なるので、下糸量
センサS1を用いた判定だけでは、判定にばらつきが生じ
ることがあり、色による補正を加える必要が生ずる。例
えば白い糸では反射光が多いので検出信号を減少補正
し、逆に黒い糸では反射が少ないので増量補正する等の
補正を行うことにより、算出する比率の値を適正化して
下糸量の正確な判定が可能になる。

この様に、本実施例では、カラーセンサS2を用いて下
糸T1の色を判定し、この色の判定に基づいて、下糸量の
検出の際に適切な補正を行うので、下糸に様々な色の糸
を使用した場合にも、下糸T1を補充する必要があること
を容易に確認することができる。また、一対の受光素子
12,13から出力される検出信号の比率に基づいて下糸量
を検出できるため、単一の受光素子による検出動作と比
較して、検出感度が受光素子12,13に付着するほこりや
油等の影響を受けて変動することが少なくなり、正確な
検出動作を行うことができる。

次に、この発明の第二実施例を、前記第一実施例との
相違点を中心に説明する。

第６図及び第７図に示すように、本実施例は下糸量セ
ンサS1を配置する位置や、カラーセンサS2が発光素子40
を備えていることが第一実施例と異なる。

ボビンケース６の外面には切欠部31が形成されるとと
もに、ボビン７の外側鍔部7bの中空軸部7a近傍には、切
欠部31に対向配置可能な複数の開口32がそれぞれ形成さ
れている。そして、前記切欠部31及び開口32によって、
糸輪補捉器３の内外を連通する通路が構成されている。
又、ベッド部１内において糸輪補捉器３の回転軸線と平
行な面内には、前記切欠部31に対向するとともに、発光
素子11及び各受光素子12,13が配設されている。

更に、カラーセンサS2及びその発光素子40は、前記第
一実施例で下糸量センサS1が配置された位置に設けられ
ている。

従って、この実施例では、下糸量センサS1の発光素子
11から発する光が、各々ボビンケース６の切欠部31及び
ボビン７の開口32を通って両鍔部7b間に導入される。そ
して、所定量以上の下糸T1がボビン７に残存する場合に
は、下糸T1によって反射された光が前記開口32及び切欠
部31を通って、各受光素子12,13に入力される。また、
第６図に２点鎖線で示すように、下糸量が所定量以下に
なった場合には、前記発光素子11からの光がボビン７の
内側鍔部7bに到達し、その鍔部7bによる反射光が各受光
素子12,13に入力され、光量に応じた検出信号が出力さ
れる。

一方、発光素子40からの光は、第一実施例の発光素子
11からの光と同様の経路をたどり、カラーセンサS2に入
力されて、下糸T1の色が判定される。

次に、前記検出信号が色によって補正された後に、比
率が計算され、更に、各素子11〜13とボビン７の内側鍔
部7bとの間の間隔に応じて定められた基準値と、カラー
センサS2の出力に基づいて補正された比率とを比較すれ
ば、前記実施例と同様に、下糸量が所定量以下になった
ことを正確に検出することができる。

尚、この発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、例えば、ケース11a,14に各素子11,12,13に対向する
複数のレンズを装着し、各レンズと各素子11〜13との間
に光伝送用のフアイバを配設しても良い。更に、前記可
視光に代えて、赤外線を入出力可能な出力装置及び検出
装置を利用したりすることも可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、下糸の色に起因する
検出結果のばらつきを無くするとともに、下糸の種類や
検出装置に付着する各種の汚れの影響も少なくして、正
確な下糸量の検出を行うことができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を例示する概略構成図、第２図は第一実
施例の糸輪補捉器及び下糸量検出装置を示す正面図、第
３図（ａ）はその内釜を示す側面図、第３図（ｂ）はそ
のボビンケースを示す側面図、第４図は下糸量検出装置
の制御を示すフローチャート、第５図は検出原理を示す
説明図、第６図は第二実施例の糸輪補捉器及び下糸量検
出装置を示す側断面図、第７図はその平断面図である。
ある。 ３…糸輪補捉器、７…ボビン、11,40…発光素子、12,13
…受光素子、15…ECU、S1…下糸量センサ S2…カラーセンサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下糸又はボビンよりなる被検出部に光等の
   電磁波を出力する出力部と、前記被検出部で反射した電
   磁波を入力しその電磁波に応じて検出信号を出力する信
   号出力部と、該検出信号に基づいて下糸量を求める検出
   部と、を備えたミシンの下糸量検出装置において、 前記出力部又は光出力部から前記被検出部に光を照射
   し、該被検出部で反射した光に基づいて下糸の色を判定
   するカラーセンサと、 該カラーセンサによる下糸の色の判定に基づいて、前記
   下糸量を補正する色別補正手段と、 を備えたことを特徴とするミシンの下糸量検出装置。