JP3545099B2 - 下糸巻回装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ボビンに下糸を巻回する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上糸と下糸とを使用して縫製を行うミシン、特に高速の縫製作業を行う工業用のミシンにあっては、下糸を巻回したボビンを頻繁に交換する必要がある。一般には、下糸が消費された時にミシンの運転を一旦停止し、ボビンケースを釜から抜き取った後に、ボビンに下糸を巻回し、この下糸が新たに巻回されたボビンをボビンケースに収容して該ボビンケースを釜内に装着する一連の操作を手作業で行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような人手によるボビンへの下糸の巻回作業及びボビンケースの交換作業は極めて非能率的であり、生産性の低下の原因となっている。そこで、本出願人は、先に出願した特願平５−２３９１９４号明細書において、上記問題点の解決を図っている。
【０００４】
この特願平５−２３９１９４号明細書記載の下糸自動供給装置は、ボビンへ下糸を自動的に巻回させるボビン糸巻き手段（下糸巻回装置）と、釜内のボビンを収容したボビンケースを、該ボビン糸巻き手段により下糸巻回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、を備えており、従ってボビンへの下糸の巻回作業及びボビンケースの交換作業の自動化が図られて生産性を向上することが可能となっている。
【０００５】
また、上記装置は、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、上記ボビン糸巻き手段を作動させる下糸巻量制御手段と、を備えている。すなわち、ボビンに必要な下糸巻回量を予め演算し、この演算された下糸巻回量をボビンに巻回する構成としているので、ボビンに巻回された下糸の使いの残しを極めて少なくできるようになっている。
【０００６】
しかしながら、この特願平５−２３９１９４号明細書記載の装置にあっても以下の問題点があった。すなわち、上記装置にあっては、作業者が巻取り長さや糸番手を含む糸太さ入力を行うわけであるが、例えば作業者が巻取り長さの入力量を間違って入力してしまい特に巻取り長さを多く入力してしまった場合や、また例えば作業者が糸番手を含む糸太さ入力を間違えてしまい特に実際の糸太さより細い糸太さを入力してしまった場合には、ボビンの最大巻回量（ボビンの最大下糸巻回能力）より多く巻回することになってしまうことがあり、このような事態となると、下糸がボビンから溢れて装置を停止せざるを得ず、装置の信頼性が低下するといった問題があった。
【０００７】
また、このような事態となってもボビンから下糸が溢れて装置が停止しない限り糸太さ入力の間違いに気が付かないといった問題もあった。
【０００８】
さらにまた、入力スイッチの数が比較的多いことから、入力作業が煩雑となると共に装置が高コスト化するといった問題もあった。
【０００９】
そこで本発明は、巻回される下糸がボビンの最大巻回量を上回ってボビンから溢れるというようなことがなく、信頼性が向上される一方で、指定によりこの最大巻回量をボビンに巻回することができる下糸巻回装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、ボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量を外部入力に従ってボビンに巻回することができる下糸巻回装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、糸太さ入力の間違いを検知でき、信頼性が向上される下糸巻回装置を提供することを第３の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、一部の入力スイッチを省略でき、操作性が向上されると共に低コスト化が図られる下糸巻回装置を提供することを第４の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の下糸巻回装置は、糸供給源からの糸をボビンに巻き付けるように回転する巻取手段と、糸供給源からの糸経路上の糸移動速度を検出する糸移動速度検出手段と、この糸移動速度検出手段の検出結果に基づいて前記巻取手段の駆動を停止する制御手段と、を備えた。
【００１４】
上記第１または第２の目的を達成するために、請求項２の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、糸移動速度検出手段は、糸の移動速度に比例した周波数を検出し、制御手段は、この糸移動速度検出手段からの所定周波数を検出すると巻取手段の駆動を停止することを特徴としている。
【００１５】
上記第１の目的を達成するために、請求項３の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、制御手段は、糸移動速度検出手段の検出結果によりボビンの下糸巻回量を検出することを特徴としている。
【００１６】
上記第２の目的を達成するために、請求項４の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、ボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量を設定可能な入力手段を備え、制御手段は、糸移動速度検出手段から前記割合巻回量に対応する糸移動速度を検出すると巻取手段の駆動を停止することを特徴としている。
【００１７】
上記第３の目的を達成するために、請求項５の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、糸供給源からの下糸供給量を検出する下糸供給量検出手段と、糸太さを入力可能な糸太さ入力スイッチと、前記下糸供給量検出手段及び糸太さ入力スイッチ並びに糸移動速度検出手段からの出力に基づいて、糸太さの入力エラーを判定可能な判定手段と、を備えた。
【００１８】
上記第４の目的を達成するために、請求項５の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、糸供給源からの下糸供給量を検出する下糸供給量検出手段と、この下糸供給量検出手段及び糸移動速度検出手段からの出力に基づいて、糸太さを判定可能な判定手段と、を備えた。
【００１９】
【作用】
このような請求項１または２の下糸巻回装置によれば、巻取手段の回転により糸供給源からの糸はボビンに巻き付けられ、この時糸供給源からの糸経路上の糸移動速度として例えば糸の移動速度に比例した周波数が糸移動速度検出手段により検出され、この糸移動速度検出手段からの検出結果として例えば所定周波数が検出されると、巻取手段の駆動が停止される。従って、この所定周波数を例えばボビンの最大巻回量に対応させておけば、たとえ巻取り長さや糸太さの入力を間違えたとしても、下糸がボビンの最大巻回量を上回って巻かれボビンから溢れてしまうということはない。また、例えば外部入力手段による指定によって上記ボビン最大巻回量に対応する所定周波数となるまでボビンに下糸を巻回するようにすれば、ボビンには常に最大巻回量が巻かれるようになる。さらにまた、上記所定周波数を一定としてこの所定周波数となるまでボビンに下糸を必ず巻回する構成とすれば、下糸巻回量を指定する入力スイッチが必要なくなる。
【００２０】
また、請求項３の下糸巻回装置によれば、糸太さをパラメータとしてボビンの下糸巻回量と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度とには対応関係があることから、糸移動速度検出手段の検出結果に基づいてボビンの下糸巻回量が検出される。
【００２１】
また、請求項４の下糸巻回装置によれば、入力手段によりボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量（最大巻回量の何割巻き、何十％巻きというような割合巻回量）が設定され、この入力された割合巻回量に対応する糸移動速度が糸移動速度検出手段から検出されると、制御手段により巻取手段の駆動が停止される。従って、割合巻回量がボビンに巻回されるようになる。
【００２２】
また、請求項５の下糸巻回装置によれば、ボビンの下糸巻回量（下糸供給量）と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度とには糸太さ入力スイッチにより入力される糸太さをパラメータとした対応関係があることから、判定手段により、これら糸太さ、下糸供給量検出手段並びに糸移動速度検出手段からの出力に基づいて、糸太さの入力エラーが判定され、この判定手段により入力エラーが判定されると、例えばその入力エラーが作業者に知らしめられる。
【００２３】
また、請求項６の下糸巻回装置によれば、ボビンの下糸巻回量（下糸供給量）と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度とには糸太さをパラメータとした対応関係があることから、判定手段により、これら下糸供給量検出手段及び糸移動速度検出手段からの出力に基づいて糸太さが判定される。従って、糸太さ入力スイッチが必要なくなる。
【００２４】
【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。本実施例の下糸自動供給装置は、図１８に示されるように、下糸巻回装置１６２と、残糸除去装置１６１と、これら下糸巻回装置１６２の下糸巻回位置Ｃ、残糸除去装置１６１の残糸除去位置Ｂ、釜位置（ボビンケース着脱位置）Ａ、ダミー軸（ボビンケース保持手段）６のボビンケース着脱位置Ｄにボビンケース２を移動可能なボビン交換装置１６０と、から概略が構成されている。先ず、図１９乃至図２３を参照しながら、ボビン交換装置１６０について以下説明する。
【００２５】
図１９乃至図２３において、符号１はボビンケース２が装着される釜を、１ａは釜軸を、３はミシン本体に取り付けられたメインベースに立設すると共に釜１の直下に配設された支持体としてのベース板をそれぞれ示しており、該ベース板３には、釜軸１ａに平行な軸心を有す搬送軸４の基端４ａが固定され、該搬送軸４はベース板３に片持ち支持された状態となっている。 この搬送軸４の先端４ｂ側（反ベース板側）には、中空円筒の外周面を軸線方向に沿って２箇所切断し該切断面が同士が対向するよう形成された搬送ブロック１２（図１９参照）が、当該搬送軸４に対して回転可能且つ摺動可能に支持されている。
【００２６】
搬送ブロック１２の各切断面には、Ｌ字状に折曲された搬送板１０，１０のＬ字を構成する一方の板状部分がそれぞれ固定されており、Ｌ字を構成する他方の板状部分は、図１９に示されるように、軸線を挟んで互いに対向した状態となっている。
【００２７】
各搬送板１０，１０には、軸線方向に沿って釜側に折曲された保持部１１，１１の一方の端部がそれぞれ固定されており、これら保持部１１，１１の他方の端部（釜側を向く端部）には、ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段（不図示）がそれぞれ固定されている。このボビンケース把持手段としては、例えば特開平５−１９２４７６号公報の下糸自動供給装置や本出願人が先に出願した特願平５−１２１９６０号明細書のミシンの下糸自動供給装置に記載されている一対の電磁石吸着ヘッドを始めとして、例えば本出願人が先に出願した特願平５−１１６３６３号明細書のミシンの下糸自動供給装置に記載されているレバー爪によるもの等、適宜のものを採用することができ、要は、ボビンケース２を必要に応じて対向部材（例えば、釜１）に対して着脱できるものであれば良い。
【００２８】
上記搬送ブロック１２の外周には回動歯車１３が固定されており、該回動歯車１３には、図２０に示されるように、釜軸１ａ方向に沿って長尺なる形状の駆動歯車１９が噛合している。この駆動歯車１９は、その一端が、ベース板３に取り付けられたモータ固定板２１の搬送軸他端側に突出した部分に回転可能に支持されており、他端は、モータ固定板２１に固定された回動モータ２０の出力軸に直結された状態となっている。この回動モータ２０には、図１及び図２に示されるように、ドライバ１４９が接続されており、該回動モータ２０はこのドライバ１４９により駆動されるようになっている。
【００２９】
すなわち、ドライバ１４９に従って回動モータ２０が回転すると、駆動歯車１９、回動歯車１３を介して、搬送ブロック１２及び搬送板１０，１０並びに保持部１１，１１から構成される回転手段としての回動アーム７０が回転するようになっている。なお、この回動アーム７０の回転動作は、本実施例にあっては、該回動アーム７０が退避位置にある時（図２０乃至図２２参照）に、行われるようになっている。また、搬送軸４は片持ち支持であるが、上記駆動歯車１９によりガイドされていることから、その支持強度は充分となっている。
【００３０】
上記搬送ブロック１２の外周における上記回動歯車１３より搬送軸４の固定端側には、図示されない例えばストップリングが固定されており、該搬送ブロック１２の外周における回動歯車１３とストップリングとの間には、直動カラー１４が回転可能に支持されている。この直動カラー１４には、図１９乃至図２１に示されるように、釜軸１ａに平行に移動可能に支持されたラック１６の一端が固定されており、このラック１６の他端にはピニオン１７が噛合している。このピニオン１７は、ベース板３に取り付けられた移動モータ１８の出力軸に固定されている。この移動モータ１８には、図１及び図２に示されるように、ドライバ２５０が接続されており、該移動モータ１８はこのドライバ２５０により駆動されるようになっている。
【００３１】
すなわち、ドライバ２５０に従って移動モータ１８が駆動すると、ピニオン１７を介してラック１６と共に直動カラー１４、回動アーム７０が搬送軸４の軸線方向に沿って移動するようになっている。すなわち、回動アーム７０は、搬送軸４に対して回転できると共に、搬送軸４に沿って摺動できるようになっている。
【００３２】
上記搬送軸４の開放端側には、センサ固定板３３が取付けられており、このセンサ固定板３３上には、発光素子３１ａと受光素子３１ｂとからなる回動センサ３１が取り付けられている。また、上記回動アーム７０には、図１９及び図２０に示されるように、センサ板３２が固定されており、該回動アーム７０の回転時に、センサ板３２が発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間を通過し得るように、回動センサ３１及びセンサ固定板３３並びにセンサ板３２の位置調整がなされている。
【００３３】
ベース板３には、図１９及び図２１に示されるように、上記回動センサ３１と同構造の直動センサ４１が取り付けられている。また、上記ラック１６には、センサ板１５が固定されており、該回動アーム７０の直動時に、センサ板１５が直動センサ４１の発光素子４１ａと受光素子４１ｂとの間を通過し得るように、直動センサ４１及びセンサ板１５の位置調整がなされている。
【００３４】
また、ベース板３における上記ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図１８に示されるように、釜１直下の位置Ｄには、ボビンケース保持手段としてのダミー軸６が固定されている。このダミー軸６は、図２３に示されるように、中釜軸５と同構造となっており、ボビンが収容されたボビンケース２を押し込めば、該ボビンケース２を保持できるようになっている。そして、押し込められたボビンケース２の既設のボビン係止爪２ｄが、図１８に示されるように、ダミー軸６の近傍に突設された回り止め部材５ａａの係止溝に係合するよう構成されている。すなわち、ボビンケース２は所定の位置に位置決めされて保持されるようになっている。
【００３５】
ところで、上記下糸巻回位置Ｃ、残糸除去位置Ｂは、図１８に示されるように、搬送軸４の下方の範囲Ｖ且つ同軸線に沿った直立平面よりミシンベッド１０１を起こす際の回動支点１０３側の範囲Ｗであって、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に配置されている。また、残糸除去位置Ｂは下糸巻回位置Ｃより下方に配置されている。また、残糸除去位置Ｂの搬送軸線方向（図１８における紙面に垂直な方向）の位置はボビンケース把持手段の退避位置にあり、下糸巻回位置Ｃの搬送軸線方向の位置はボビンケース把持手段を退避位置から多少前進させた位置（図１８における紙面に向かって進めた位置）にある。
【００３６】
残糸除去位置Ｂには、図１に示されるような残糸除去装置１６１が配設されている。この実施例の残糸除去位置１６１は、例えばボビン７に巻かれた糸の先端を挟持または開放可能とした挟持部材を有し、一軸線を中心に例えば残糸除去モータＭ２の駆動等によって回転することにより挟持部材により挟持したボビン糸を自動的に巻取可能とするものである。この残糸除去モータＭ２にはドライバ１４８が接続されており、該残糸除去モータＭ２はドライバ１４８により駆動されるようになっている。なお、上記残糸除去装置を他の構成の残糸除去位置に代えてることも可能であり、要は、該ボビンケース７をボビンケース把持手段によって把持した状態（図１の状態）若しくは上記ダミー軸６と同様な構成の保持軸に該ボビンケースが受け渡されて当該ボビンケース２を保持した状態で、ボビン７に巻かれた糸を引き出す引き出し手段の糸引き出し動作によって、ボビン７が回転されて、ボビン７に巻回された糸が引き出されるようなものであればどのようなものであっても良く、例えば本出願人が先に出願した特願平５−２０３６１０号明細書や特願平６−４０３５１号明細書のボビンの残糸除去装置を始めとして、適宜のものを採用することができる。
【００３７】
上記残糸除去装置１６１には、図１に示されるように、回転検出手段としての例えば反射型光センサ１４４が付設されている。この反射型光センサ１４４は、ボビンケース２の開放端側にそれぞれ配設されており、図１６に示されるようなボビン７の側面に１箇所穿設された反射孔７ａに対向するように配設されている。なお、符号７ｂは、後述の下糸巻回装置１６２のクラッチ機構１５０ａにボビン７を連結させるためのクラッチ孔を示している。そして、この反射型光センサ１４４には、カウンタ１４６が接続されている。
【００３８】
従って、ボビン７が回転すると、該反射型光センサ１４４からは、図１７に示されるように、連続したパルス波が出力され、これらパルス波はカウンタ１４６により計数される。ここで、下糸がボビン７から除去されてしまうとボビン７の回転が停止することから、反射型光センサ１４４に接続されるカウンタ１４６の出力により、ボビン７の残糸除去時の回転数（残糸除去量）が判るようになっている。
【００３９】
また、上記ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図１８に示される位置Ｃには、図１、図２、図９乃至図１３に示されるような、下糸巻回装置１６２が配設されている。この下糸巻回装置１６２は、下糸巻回機構１６２Ａと下糸繰り出し機構１６２Ｂとに大別される。
【００４０】
下糸巻回機構１６２Ａは、ボビン７を回転させるボビン駆動機構１６２Ｅを備える。このボビン駆動機構１６２Ｅについて以下説明する。図９において、符号１５０は巻取り軸を示しており、この巻取り軸１５０は図示されないベースに回転自在に支承されている。巻取り軸１５０の一端にはボビン７に形成されたクラッチ孔７ｂに連結可能なクラッチ機構１５０ａが、他端にはプーリ１５０ｂがそれぞれ固定されている。上記ベースにはボビン駆動手段としてのボビン駆動モータＭ１も固定されている。このボビン駆動モータＭ１の出力軸にはプーリ１５２が固定されており、このプーリ１５２とプーリ１５０ｂとの間にはベルト１５１が掛け渡されている。上記ボビン駆動モータＭ１にはドライバ１４７が接続されており、該ボビン駆動モータＭ１はドライバ１４７により駆動されるようになっている。
【００４１】
すなわち、回動アーム７０の回転により下糸巻回位置Ｃに至ったボビンケース２が該回動アーム７０の前進動作により前進すると共にドライバ１４７に従ってボビン駆動モータＭ１が駆動すると、巻取り軸１５０が回転すると共、該クラッチ機構１５０ａとボビン７とが連結されるようになっている。なお、クラッチ機構は、上述のような孔に係合する構成のものに限定されるものではなく、他の構成のものであっても構わない。
【００４２】
また、下糸繰り出し機構１６２Ｂは、図９に示されるように、下糸供給源としての糸巻き２００（図１２参照）からの下糸９９を繰り出す繰り出し機構１６２Ｆを備える。この繰り出し機構１６２Ｆについて以下説明する。図９乃至図１１において、符号１５３はコの字状のベースを示している。このベース１５３の一方の側板１５３ａには、繰り出しモータＭ３が固定されており、その出力軸１５６は該側板１５３ａを貫いている。この繰り出しモータＭ３にはドライバ１８０が接続されており、該繰り出しモータＭ３はドライバ１８０により駆動されるようになっている。また、繰り出しモータＭ３の回転速度は、上記ボビン駆動モータＭ１の回転速度より小となるように設定されている。
【００４３】
一方、ベース１５３の他方の側板１５３ｂには、繰り出しモータＭ３の出力軸１５６に軸心を一致させた繰り出しローラ軸１５５が回転自在に支承されており、この繰り出しローラ軸１５５の反繰り出しモータＭ３側端部には、糸巻き２００からの下糸９９が巻回された（１巻きされた）繰り出しローラ１５４が固定されている。繰り出しモータＭ３の出力軸１５６と繰り出しローラ軸１５５との間には、当該軸１５５，１５６同士の回転を連結・遮断するワンウェイクラッチ１５７が介在している。該ワンウェイクラッチ１５７はスリーブ１５９に内蔵されており、このスリーブ１５９にはセンサスリット１５８が固定されている。
【００４４】
上記ワンウェイクラッチ１５７は、繰り出しローラ軸１５５の回転速度が繰り出しモータＭ３の出力軸１５６の回転速度を上回ると、該繰り出しモータＭ３の出力軸１５６の回転を繰り出しローラ軸１５５に対して遮断する構成となっている。上記センサスリット１５８は、図１４に示されるように、円盤状をなし、外周に複数の溝が設けられている。このセンサスリット１５８の対向位置にはフォトセンサ６０が配設されており、センサスリット１５８の溝を検出可能となっている。すなわち、フォトセンサ６０により繰り出しローラ１５４の回転を検出できるようになっている。
【００４５】
以上のように繰り出し機構１６２Ｆは構成されており、この繰り出し機構１６２Ｆのフォトセンサ６０にはカウンタ１４５が接続されている。従って、繰り出しローラ１５４が回転すると、該フォトセンサ６０からは、図１５に示されるように、連続したパルス波が出力され、これらパルス波はカウンタ１４５により計数されて、ボビン７への下糸巻回時の回転数（下糸巻回量）が判るようになっている（詳しくは後述）。すなわち、これらフォトセンサ６０及びカウンタ１４５によりボビンに巻回される下糸量を検出する下糸量検出手段が構成されている。
【００４６】
上記繰り出し機構１６２Ｆには、下糸９９の緩みを取る緩み取り機構が付設されている。この緩み取り機構は、繰り出しローラ軸１５５に対して図示されない軸受を介して回転自在に支承され孔に下糸９９が通された緩み取りレバー１６２ａａと、この緩み取りレバー１６２ａａを下糸９９の緩みを取る方向に付勢するバネ１６４と、このバネ１６４の付勢力による緩み取りレバー１６２ａａの回動を規制するストッパ１６３と、から構成されている。
【００４７】
また、下糸繰り出し機構１６２Ｂは、繰り出し機構１６２Ｆにより繰り出された下糸９９をボビンケース２の開口部２Ａに案内するエアー案内手段１６２Ｇを備えている。このエアー案内手段１６２Ｇについて以下説明する。図９において、符号１６５は略中空円筒状の糸吸引器を示しており、この糸吸引器１６５には、図９及び図１３に示されるように、内部空間と外部とを連通し上流側から下流側に向う吸引孔１６５ａが形成されている。この糸吸引器１６５の上流側には、該糸吸引器１６５の内部空間に連通するエアーチューブ１６６の一端が接続されている。このエアーチューブ１６６の他端には電磁弁１６８が接続されており、この電磁弁１６８には図示されないエアー源が接続されている。
【００４８】
糸吸引器１６５の下流側には、該糸吸引器１６５の内部空間に連通しこの糸吸引器１６５に対して回転可能なエアーチューブ１６７の一端が接続されている。このエアーチューブ１６７の他端側はＬの字状に折曲されており、上述のクラッチ機構１５０ａとボビン７とが連結された状態で、その先端のエアーノズル１６７ａがボビンケース２の開口部２Ａに対向するように位置調整がなされている。すなわち、電磁弁１６８がオンすると、エアー源からエアーが供給されて当該エアーはエアーチューブ１６６、糸吸引器１６５、エアーチューブ１６７を介して、エアーノズル１６７ａから吹き出すようになっている。
【００４９】
上記エアーチューブ１６７の途中部分は下糸巻回装置１４０のベース１００に回転自在に支承されている。このエアーチューブ１６７は、バネ１７０により図１０における反時計方向に付勢されている一方で、ノズル退避ソレノイド１６９の駆動により該バネ１７０の付勢力に抗する方向に回動される。このノズル退避ソレノイド１６９にはドライバ１８１が接続されており、該ノズル退避ソレノイド１６９はドライバ１８１により駆動されるようになっている。すなわち、ドライバ１８１に従ってノズル退避ソレノイド１６９がオフすると、バネ１７０の付勢力によりエアーノズル１６７ａがボビンケース２の開口部２Ａから退避し、ドライバ１８１に従ってノズル退避ソレノイド１６９がオンすると、バネ１７０の付勢力に抗してエアーノズル１６７ａがボビンケース２の開口部２Ａに向うようになっている。
【００５０】
繰り出し機構１６２Ｆと糸巻き２００との間には、図１２に示されるように、下糸９９の張力を可変とする糸張力可変手段２０４が設けられている。この糸張力可変手段２０４は、通過する下糸９９を押圧する張力ばね２０５と、この張力ばね２０５の押圧力をマニュアル操作により調整する螺子２０６と、ミシンベッド１００内に配され上記張力ばね２０５の押圧力に抗するソレノイド推力を生ぜしめるソレノイドＳＯＬと、から構成されている。
【００５１】
この糸張力可変手段２０４を駆動する電気回路は、ソレノイドＳＯＬに電源Ｖを直列に接続し、その間にスイッチＳＷを介した構成となっている。
【００５２】
従って、スイッチＳＷをオフした場合には、上記ソレノイド推力が発生せず、下糸９９には張力ばね２０５の押圧力が最大限にかかり、下糸張力は最大となる。また、スイッチＳＷをオンした場合には、上記ソレノイド推力が最大限に発生し、下糸９９には張力ばね２０５の押圧力からソレノイド推力を減じたものがかかり、下糸張力は最小となる。
【００５３】
なお、上記残糸除去装置１６１、下糸巻回装置１６２が、図１８乃至図２３のベース板３に接触する場合には、該ベース板３は適宜切欠かれる。また、図１８にあっては、残糸除去位置Ｂと下糸巻回位置Ｃとダミー軸６に対するボビン着脱位置Ｄが近接しており、保持部１１が誇張されて記載されている。このため、保持部１１が残糸除去装置１６１や下糸巻回装置１６２に接触することも心配されるが、実際には、このような接触が生じないように充分なスペースが確保されている。
【００５４】
ところで、本実施例にあっては、ボビンケース把持手段は、移動モータ１８により、ボビンケース着脱位置（釜位置；ダミー軸の位置）Ａ，Ｄと反釜側に移動した退避位置（図２０乃至図２３参照）とに移動可能である。すなわち、ボビンケース把持手段が退避位置に移動すると、上記センサ板１５が上記直動センサ４１の発光素子４１ａと受光素子４１ｂとの間を遮蔽することになり、これによってボビンケース把持手段の退避位置への移動が検出される。そして、今度は当該退避位置で、原点位置が検索される。すなわち、ボビンケース把持手段を退避位置で回動させ、センサ板３２が発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間を遮蔽した位置を例えば原点位置としておけば、この位置にボビンケース把持手段を回動すれば原点位置に復帰することになる。また、上記回動モータ２０として例えばパルスモータを用いた場合には、このパルスモータのパルス数をカウントすることによって、該ボビンケース把持手段を、上記釜位置Ａ、下糸巻回位置Ｃ、残糸除去位置Ｂ、ダミー位置Ｄに、回動制御することができる。
【００５５】
また、上記下糸自動供給装置には操作パネル２５２が付設されており（図１参照）、この操作パネル２５２には、図２に示されるように、電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂ、下糸量設定手段としての設定スイッチ２５２ｃが付設されている。電源スイッチ２５２ａはメイン電源をオン・オフするものである。
【００５６】
操作スイッチ２５２ｂは、さらに自動スタートスイッチ２５２ｂａ、マニュアルスタートスイッチ２５２ｂｂ、マニュアルストップスイッチ２５２ｂｃ、縫製パターン入力スイッチ２５２ｂｄを備えている。
【００５７】
自動スタートスイッチ２５２ｂａは、電源スイッチ２５２ａがオンされる度に下糸自動供給装置を自動スタートモードにし自動スタートさせるためのものである。この自動スタートモードの解除は、自動スタートスイッチ２５２ｂａをオフすることによりなされる。
【００５８】
マニュアルスタートスイッチ２５２ｂｂは、自動スタートモードが選択されていない時に、オペレーターが必要に応じて下糸自動供給装置をスタートさせるためのものである。
【００５９】
マニュアルストップスイッチ２５２ｂｃは、下糸自動供給装置の動作中に、オペレーターが必要に応じて下糸自動供給装置を停止させるためのものである。
【００６０】
縫製パターン入力スイッチ２５２ｂｄは、縫製パターンの入力に応じて、後述の切換手段６３に切換え信号を入力するものである。
【００６１】
設定スイッチ２５２ｃは、ディップスイッチ、コードスイッチ等よりなり、これらによって糸太さ、糸巻取り長さを入力できるようになっている。このうち、糸巻取り長さの設定に関しては、大まかで大きめの値の設定が可能となっている（詳しくは後述）。また、この設定スイッチ２５２ｃには割合巻回量設定スイッチが付設されている。この割合巻回量設定スイッチとは、ボビンの最大巻回量（最大巻回許容量）を基準とした割合巻回量（最大巻回量の何割巻き、何十％巻きというような割合巻回量）を設定できるもので、例えば１００％巻き（最大巻回量）、５０％巻き（最大巻回量の半分）、１０％巻き（最大巻回量の１／１０）というような設定が可能となっている。
【００６２】
上記ドライバ１４７，１４８，１４９，１８０，１８１，２５０、電磁弁１６８、カウンタ１４５，１４６、フォトセンサ６０、電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂ、設定スイッチ２５２ｃ及びミシン本体２５１には、図１及び図２に示されるように、下糸自動供給装置制御手段（ＣＰＵ）２５５が接続されている。
【００６３】
この下糸自動供給装置制御手段２５５は、図２に示されるように、カウンタ１４５からの下糸巻回時の繰り出しローラ回転計数（下糸巻回長さに対応）を監視しながら下糸巻回装置１６２の駆動・停止を制御する信号をドライバ１４７，１８０，１８１、電磁弁１６８に送出する下糸巻回装置制御手段２６０（詳しくは後述）と、カウンタ１４６からの残糸除去時のボビン回転計数（残糸長さに対応）を監視しながら残糸除去装置１６１の駆動・停止を制御する信号をドライバ１４８に送出する残糸除去装置制御手段２６２と、カウンタ１４５からの下糸巻回時の繰り出しローラ回転計数（下糸巻回長さに対応）及びカウンタ１４６からの残糸除去時のボビン回転計数（残糸長さに対応）並びに設定スイッチ２５２ｃより入力される糸太さに基づいて、（下糸巻回時の繰り出しローラ回転計数に基づくボビン下糸巻回量）−（残糸除去時のボビン回転計数に基づく残糸量；上記糸太さに応じてその残糸量を補正したもの）という演算を行うことにより次回の縫製に必要な下糸量（今回の実際の下糸消費量；次回の下糸巻回時の下糸巻回量）を算出すると共に、この次回の縫製に必要な下糸量（次回の下糸巻回時の繰り出しローラ回転計数；設定下糸巻回量）を、ボビンに巻回するよう下糸巻回装置制御手段２６０に信号として送出する演算手段２６４と、を備えている。
【００６４】
下糸自動供給装置制御手段２５５は、さらに設定スイッチ２５２ｃからの入力に従って、設定された糸巻取り長さを繰り出しローラの回転数に換算する回転数換算手段２６５を備えており、この下糸設定回転数と上記次回の下糸巻回時の繰り出しローラ回転数とを切換えて下糸巻回装置制御手段２６０に送出する切換手段２６３を備えている。この切換手段２６３による切換えは、例えば電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂからの入力に従って行われる。すなわち、電源スイッチ２５２ａのオン時には実際の縫製を未だしておらず次回の下糸巻回時の繰り出しローラ回転数が算出されていないので、下糸設定回転数が下糸巻回装置制御手段２６０に送出されるよう切換えがなされる。但し、下糸巻回装置制御手段２６０からの信号により２番目または３番目のボビンに対しては次回の下糸巻回時の繰り出しローラ回転数が下糸巻回装置制御手段２６０に送出されるよう切換えがなされる（詳しくは後述）。また、操作スイッチ２５２ｂによる縫製パターン変更時も同様に、下糸設定回転数が下糸巻回装置制御手段２６０に送出されるよう切換えがなされる。
【００６５】
また、下糸巻回装置制御手段２６０は、カウンタ１４５からの下糸巻回時の繰り出しローラ回転計数に基づいて下糸のボビン軸への絡み付きを検出できるようになっている。そして、この絡み付き以降の繰り出しローラ回転計数を下糸巻回量とし、ボビン駆動モータＭ１の駆動・停止を制御するようになっている。また、この絡み付き以降の繰り出しローラ回転計数を下糸巻回量とするよう上記演算手段２６４に信号を送出するようになっている（これらに関しては詳しくは後述）。
【００６６】
また、下糸自動供給装置制御手段２５５は、フォトセンサ６０からの信号に基づいて、供給される下糸の移動速度として例えばローラ周波数を検出する周波数検出手段３５０を備えている。この周波数の検出としては、例えば一定時間内に検出パルスが幾つ発生するかということを把握することによりなされる。
【００６７】
ここで、この検出パルス周波数ＦＭとカウンタ１４５の出力から求まる巻取長さとの間には、図３（ｆ）に示される関係がある。すなわち、ボビン駆動モータＭ１が一定速度で回転してボビンに下糸を巻回していくと、ボビン回転速度は一定であるが、下糸供給路の糸移動速度（周波数）はボビンに下糸が巻回され下糸径が大きくなるに比例して大きくなっていく。この比例関係は糸太さにより図示の如く変動する（傾きが異なる）が、糸太さに拘らずボビンに巻回できる最大下糸巻回量は一定の周波数Ｆｍａｘとなる。従って、本実施例においては、下糸巻回装置制御手段２６０に入力される周波数検出手段３５０からの周波数ＦＭが上記最大周波数Ｆｍａｘとなったら、ボビン駆動モータＭ１の駆動を停止し、それ以上下糸が巻回されてボビンから溢れないようになっている。因に、本実施例に用いられているボビン駆動モータＭ１は、パルスモータやサーボモータのように定速度回転可能なモータである。
【００６８】
また、下糸自動供給装置制御手段２５５は、上記周波数検出手段３５０からの周波数ＦＭ、カウンタ１４５の出力から求まる巻取長さ、設定スイッチ２５２ｃの糸太さ入力スイッチから入力される糸太さに基づいて糸太さの入力エラーを判定可能な糸太さ入力エラー判定手段３５１を備えている。すなわち、この糸太さ入力エラー判定手段３５１は、図３（ｆ）に示されるようなデータテーブルを記憶しており、実際に検出している周波数ＦＭ、巻取長さに基づいて糸太さが判るようになっており、データテーブルより求められた太さが入力されている糸太さと異なった場合には、糸太さ入力を間違えたとして異常警告手段３００に動作指令を送出し、例えば警報ランプ３００ａを点滅させたりエラーブザー３００ｂを鳴らしめるようになっている。なお、糸太さの判定としては、例えばある一定巻取長さ間における周波数の変動を求めて糸太さ直線（図３（ｆ）参照）の傾きを算出し、この傾きにより糸太さを判定するようにするとさらに高精度になる。
【００６９】
また、下糸巻回装置制御手段２６０は、上記設定スイッチ２５２ｃの割合巻回量設定スイッチ入力による入力がなされた場合には、この設定された割合量となるとボビン駆動モータＭ１の駆動を停止するようになっている。すなわち、割合巻回量設定スイッチ入力が例えば１００％巻き（最大巻回量）の場合には、上記周波数Ｆｍａｘとなるまで下糸を巻回するようになっている。また、割合巻回量設定スイッチ入力が例えば５０％巻き（最大巻回量の半分）の場合には、上記周波数Ｆｍａｘを基準とした半分まで下糸を巻回するようになっている。
【００７０】
また、下糸自動供給装置制御手段２５５は、ボビン交換装置１６０の駆動・停止を制御する信号をドライバ１４９，２５０に送出するボビン交換装置制御手段２６１と、ミシン本体２５１を制御するミシン制御手段２６６と、ボビン交換装置制御手段２６１及び上記自動スタートスイッチ２５２ｂａ並びにマニュアルスイッチ２５２ｂｂ，２５２ｂｃからの情報に基づいて、ミシン制御手段２６６、ボビン交換装置制御手段２６１に動作禁止指令または動作許可指令を送出する動作禁止・許可指令発生手段８０と、を備えている。
【００７１】
すなわち、動作禁止・許可指令発生手段８０は、自動スタートスイッチ２５２ｂａにより自動スタートモードが選択されている場合には、電源オン後に、ミシン制御手段２６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制御手段２６１に動作許可指令をそれぞれ送出し、ボビン交換装置１６０に対して決められた手順の動作を行わせるようになっている。勿論、手順中にボビン交換装置制御手段２６１と残糸除去装置制御手段２６２、下糸巻回装置制御手段２６０との間で信号の授受がなされ、残糸除去装置１６１、下糸巻回装置１６２も駆動されるようになっている（詳しくは後述）。
【００７２】
また、自動スタートスイッチ２５２ｂａにより自動スタートモードが選択されておらず且つマニュアルスタートスイッチ２５２ｂｂがオフの場合には、ミシン制御手段２６６に動作許可指令を、ボビン交換装置制御手段２６１に動作禁止指令をそれぞれ送出するようになっている。
【００７３】
また、マニュアルスタートスイッチ２５２ｂｂのオンにより装置がスタートされた場合には、ミシン制御手段２６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制御手段２６１に動作許可指令をそれぞれ送出し、ボビン交換装置１６０に対して決められた手順の動作を行わせるようになっている。
【００７４】
また、動作禁止・許可指令発生手段８０は、ボビンケース２を釜から取り出した場合にマニュアルストップスイッチ２５２ｂｃのオン・オフの確認を行い、オンの場合には、ミシン制御手段２６６に動作許可指令を、ボビン交換装置制御手段２６１に動作禁止指令をそれぞれ送出するようになっており、オフの場合には、ミシン制御手段２６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制御手段２６１に動作許可指令をそれぞれ送出するようになっている。
【００７５】
さらにまた、動作禁止・許可指令発生手段８０は、ミシン制御手段２６６から縫製終了信号を受けた場合には、ミシン制御手段２６６に動作禁止指令を、ボビン交換装置制御手段２６１に動作許可指令をそれぞれ送出するようになっており、ボビンケース２が釜に装着された場合には、ミシン制御手段２６６に動作許可指令を、ボビン交換装置制御手段２６１にも動作許可指令をそれぞれ送出するようになっている。
【００７６】
なお、本実施例にあっては、ミシン制御手段２６６に縫製を制御する機能を持たせていないが、例えば電源スイッチ２５２ａ、縫製パターン入力スイッチ２５２ｂｄからの入力信号に従って、ミシン２５１の縫製動作を制御させることも可能である。
【００７７】
上記下糸自動供給装置制御手段２５５には、処理手順をプログラム及び固定データの形で格納するＲＯＭ２５３、演算に使用するデータや演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ２５４が接続されている。ＲＯＭ２５３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４乃至図８のようになる。
【００７８】
以下、プログラムに従い本装置の動作を説明する。プログラムがスタートし、先ず、電源スイッチ２５２ａが投入されると、ステップ１において、ミシン本体２５１に動作禁止指令を出す。これは、釜１からボビンケース２を取り出す際に、誤ってペダルを踏んだりしてミシンが作動するのを防止するためである。次いで、ステップ２へ進み、ステップ２において、下糸自動供給装置の初期化を行う。
【００７９】
ここでは、現在の状態（前回の電源スイッチ２５２ａオフ時の状態）を検出し、若し釜１にボビンケース２が入っている状態であれば、該ボビンケース２を釜１から取り出し、その後残糸除去し、また下糸巻回途中の状態であれば、下糸を切断し、その後残糸除去する。すなわち、ボビンケース２を下糸が巻回されていない状態とする。これらボビンケース２の釜１に対する着脱動作、下糸巻回動作、残糸除去動作に関しては後述する。また、切換手段２６３により、下糸自動供給装置制御手段２５５の接続を設定スイッチ２５２ｃ側に切換える。
【００８０】
そして、ステップ３へ進み、ステップ３において、ボビン交換装置１６０の回動アーム７０を回動して、把持されたボビンケースを待機位置で待機させる。この待機位置は何処であっても構わない。なお、説明の都合上、待機しているボビンをボビンＸ、他方のボビンをボビンＹとする。そして、この時、下糸自動供給装置全体も待機状態となる。次いで、ステップ４に進み、ステップ４において、下糸自動供給装置を電源オン後に自動でスタートさせる自動スタートモードが選択されているか否かを判定する。そして、自動スタートモードが選択されていない場合にはステップ５に進み、ステップ５において、下糸自動供給装置をマニュアル（手動）でスタートさせるマニュアルスタートスイッチをオンしたか否かを判定し、オンしていない場合にはステップ５ａに進み、ステップ５ａにおいて、ミシン本体２５１にミシン動作を許可する信号を送出してステップ５にリターンし、マニュアルスタートスイッチがオンされるまで同様な動作を繰り返す。従って、この待機状態にあっては、オペレーターは手作業でボビンを交換し、縫製を行うことになる。一方、ステップ５において、マニュアルスタートスイッチをオンしたと判定した場合には、ステップ５ｂに進み、ステップ５ｂにおいて、ミシン本体２５１にミシン動作を禁止する信号を送出してステップ６へ進む。
【００８１】
また、ステップ４において、自動スタートモードが選択されたと判定した場合にもステップ６へ進み、ステップ６において、設定スイッチ２５２ｃから入力される糸太さ、糸巻取り長さＬｍを読み込んでステップ７に進み、ステップ７において、設定された糸巻取り長さＬｍを繰り出しローラ１５４の回転数に換算する。すなわち、糸巻取り長さＬｍをボビンに巻回するには繰り出しローラ１５４を何回転させれば良いかという、その回転数Ｒｍを算出する。
【００８２】
そして、ステップ８へ進み、ステップ８において、一方のボビンＸを下糸巻回位置Ｃへ搬送してステップ９へ進み、ステップ９において、ボビンＸに下糸を巻回する。
【００８３】
この巻回動作の手順を詳細に表したのが図７である。先ず、ステップ１に進む前に、繰り出しローラ１５４に、糸巻き２００、糸張力可変手段２０４からの下糸９９を１巻きすると共に、この１巻きした下糸を緩み取りレバー１６２ａａの孔に通しておく。この時点で、糸張力可変手段２０４のスイッチＳＷをオンにし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下糸張力を最小とする。次いで、この下糸９９の糸端を糸吸引器１６５の吸引孔１６５ａに挿入し、少々押し込む。次いで、回動アーム７０の回転により下糸巻回位置Ｃに至ったボビンケース２を該回動アーム７０の前進動作により前進させると共にボビン駆動モータＭ１を一時駆動して、クラッチ機構１５０ａとボビンＸとを連結する。
【００８４】
そして、ステップ１において、ボビン駆動モータＭ１を駆動しボビンＸを回転させる（図３参照）。次いで、ステップ２に進み、ステップ２において、電磁弁１６８をオンし、エアーチューブ１６６，１６７にエアー源からのエアーを流し、吸引孔１６５ａに挿入し押し込まれていた下糸９９を、エアーの流れによってエアーノズル１６７ａに導いてその糸端を該エアーノズル１６７ａより露出させる。次いで、ステップ３へ進み、ステップ３において、ノズル退避ソレノイド１６９をオンし、エアーノズル１６７ａをボビンケース２の開口部２Ａに向わせる。次いで、ステップ４に進み、ステップ４において、繰り出しモータＭ３をオンし、下糸９９を繰り出す。すると、ボビンケース２内に導かれた下糸９９はボビン軸回転とボビンケース内に形成された渦流との共働によってボビン軸に絡み付く。
【００８５】
次いで、ステップ５に進み、ステップ５において、繰り出しモータＭ３が規定ステップに達したか否かを判定し、達していない場合には達するまで同様な判定を繰り返し、達した場合にはステップ６に進み、ステップ６において、繰り出しモータＭ３をオフしてステップ７へ進み、ステップ７において、カウンタ１４５からの回転計数に従って下糸９９がボビン軸に絡み付いたか否かを判定する。
【００８６】
すなわち、ステップ６において、繰り出しモータＭ３をオフしていることから、下糸がボビン軸に絡み付いていない場合には、カウンタ１４５からの回転計数は増加しないが、下糸がボビン軸に絡み付いた場合には、繰り出しローラ１５４が回転しフォトセンサ６０からはパルスが出力されてカウンタ１４５からの回転計数が増加する。従って、繰り出しモータＭ３をオフ後にカウンタ１４５の回転計数が増加したら、下糸９９がボビン軸に絡み付いたと判定できる。また、繰り出しモータＭ３をオフしていることから、ワンウェイクラッチ１５７により、該繰り出しモータＭ３の出力軸１５６の回転は繰り出しローラ軸１５５に対して遮断され、繰り出しローラ１５４は以降ボビン駆動モータＭ１の回転速度で駆動される。
【００８７】
そして、ステップ７において、下糸９９がボビン軸に絡み付いていない場合には、ステップ４にリターンし、繰り出しモータＭ３を再駆動すると共に、ノズル退避ソレノイド１６９のオン及び電磁弁１６８のオンを、そのまま続行させる（図３（ａ）〜（ｃ）の点線部参照）。すなわち、リトライ動作を行わせる。
【００８８】
そして、ステップ７において、下糸９９がボビン軸に絡み付いたと判定された場合には、ステップ８に進み、ステップ８において、ノズル退避ソレノイド１６９をオフし、エアーノズル１６７ａをボビンケース２の開口部２Ａから退避させてステップ９に進み、ステップ９において、電磁弁１６８をオフしてステップ１０に進み、ステップ１０において、カウンタ１４５からの有効検出パルス総数ＰＭを読み込むと共に、検出パルス周波数ＦＭを測定する。
【００８９】
ここで、ボビン回転ではなくカウンタ１４５からの有効検出パルス総数ＰＭを基にして下糸巻回量を検出していることから（供給している下糸の長さを基にしていることから）、当該下糸巻回量はボビン回転によるものより精度が向上されている。また、下糸巻回量は下糸のボビン軸への絡み付きを検出してからカウントがなされるようになっており、これもまた下糸巻回量の精度を向上する一因となっている。
【００９０】
そして、ステップ１１に進み、ステップ１１において、ＰＭ＜Ｐｍ（設定された巻取長さＬｍに対応するパルス総数）であるか否かを判定し、ＰＭ≧Ｐｍの場合には、設定された巻取長さＬｍを巻回できたとしてステップ１８に進み、ステップ１８において、ボビン駆動モータＭ１を停止してステップ１６に進み、ステップ１６において、糸張力可変手段２０４のスイッチＳＷをオフにし、上記ソレノイド推力をなくして下糸張力を最大にした状態で、該ボビンケース２の開口部２Ａより導出する下糸９９をボビンケースに自動的に糸掛し、この糸掛け動作が終わったら、糸張力可変手段２０４のスイッチＳＷをオンし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下糸張力を最小とした状態で、下糸張力ばね下から導出する下糸を所定量残した切断を自動的に行う。
【００９１】
このボビンケース２への糸掛け機構及び糸掛けのなされた下糸の切断機構に関しては、例えば特開平５−１９２４７６号公報や特願平４−１８８６８号明細書等に記載の機構を適宜採用できるが、本願発明要旨とは直接関係ないので、ここでの説明は省略する。
【００９２】
そして、ステップ１７に進み、ステップ１７において、上記ＰＭ、ＦＭを基に図３（ｆ）に示されるデータテーブルに従って糸太さを判定し記憶するが、入力された糸太さと異なる場合には異常警告手段３００を動作させ、糸太さ入力の間違いをオペレーターに知らしめるようになっている。
【００９３】
一方、ステップ１１において、ＰＭ＜Ｐｍの場合にはステップ１２に進み、ステップ１２において、ＦＭ＜Ｆｍａｘであるか否かを判定し、ＦＭ＜Ｆｍａｘの場合にはステップ１０にリターンし、ＦＭ≧Ｆｍａｘの場合には例えば糸太さや巻取長さの入力ミスによって下糸巻回中にボビンから下糸が溢れてしまうとしてステップ１３に進み、ステップ１３において、ボビン駆動モータＭ１を停止してステップ１４に進み、ステップ１４において、異常警告手段３００を動作させて異常をオペレーターに知らしめて、ステップ１５に進み、ステップ１５において、Ｐｍ←ＰＭにしてステップ１６に進み、以降は上記と同様な流れとなる。
【００９４】
そうしたら、図４に示されるステップ１０に進み、ステップ１０において、回動アーム７０を回転すると共に釜側に前進させ、ボビンケース把持手段によりボビンＸを釜内に装着してステップ１１へ進み、ステップ１１において、ミシン本体２５１の動作を許可する。すなわち、縫製が可能な状態となって縫製が開始される。
【００９５】
次いで、ステップ１２へ進み、ステップ１２において、釜内のボビンＸを用いた縫製中に、回動アーム７０を後退させると共に回転し、他方のボビンＹを下糸巻回位置Ｃへ搬送してステップ１３へ進み、ステップ１３において、ボビンＹに下糸を巻回する。このボビンＹへの下糸巻回動作は、上記ボビンＸと同様に、図７に示されるフローに従って行われる。この時の糸巻取り長さはボビンＸと同様にＬｍである。
【００９６】
このようにして、ボビンＹに下糸が巻回されたらステップ１４へ進み、ステップ１４において、ボビンＸに対する所定枚数Ｎ枚の縫製が終了したか否かを、例えばミシン２５１の糸切り信号等により判定し、ボビンＸに対する縫製が終了していない場合には終了するまで同様な判定を繰り返し、ボビンＸに対する縫製が終了した場合にはステップ１５へ進み、ステップ１５において、ミシン動作を禁止してステップ１６へ進み、ステップ１６において、回動アーム７０を回転すると共に釜側に前進させ、ボビンケース把持手段により、釜内の残糸のあるボビンＸを回動アーム７０の一端に保持し、回動アーム７０を後退させる。
【００９７】
次いで、ステップ１７へ進み、ステップ１７において、下糸自動供給装置をマニュアル（手動）でストップさせるマニュアルストップスイッチをオンしたか否かを判定し、マニュアルストップスイッチがオンされた場合には、ステップ１８に進み、ステップ１８において、ミシン本体２５１にミシン動作を許可する信号を送出してステップ１７にリターンし、マニュアルストップスイッチがクリアされるまで同様な動作を繰り返す。従って、この待機状態にあっては、オペレーターは手作業で下糸を巻回したボビンを釜に装着し、縫製を行うことになる。一方、ステップ１７において、マニュアルストップスイッチがオンされていないと判定した場合には、ステップ１７ａに進み、ステップ１７ａにおいて、ミシン本体２５１にミシン動作を禁止する信号を再度送出してステップ１９へ進み、ステップ１９において、回動アーム７０を回転すると共に釜側に前進させ、ボビンケース把持手段により、ボビンＹを釜内に装着してステップ２０へ進み、ステップ２０において、ミシン本体２５１の動作を許可し、縫製を開始する。
【００９８】
そして、ステップ２１へ進み、ステップ２１において、回動アーム７０をガイド軸４の後退位置に後退すると共に回転し、回動アーム７０の一端に保持している残糸付きボビンＸを残糸除去位置Ｂへ進ませて、ステップ２２へ進み、ステップ２２において、ボビンＸの残糸を除去する。
【００９９】
この残糸除去動作の手順を詳細に表したのが図８であり、先ず、ステップ１において、残糸除去モータＭ２を駆動しボビンＸに残っている残糸の巻取を開始してステップ２へ進み、ステップ２において、ボビンＸの残糸が除去されているか否かを判定する。この判定は、ボビンＸの残糸が除去されてしまうとボビンＸの回転が停止し、反射型光センサ１４４からパルス波が出力されなくなることによりなされる。
【０１００】
そして、ステップ２において、パルス波が出力されている場合には残糸除去中としてパルス波が出力されなくなるまで同様な判定を繰り返し、一方パルス波が出力されなくなった場合には残糸除去が完了したとしてステップ３へ進み、ステップ３において、残糸除去モータＭ２の駆動を停止してステップ４へ進み、ステップ４において、反射型光センサ１４４及びカウンタ１４６によって検出されるボビンＸの残糸除去時の回転数（残糸除去量）Ｒｚを記憶して、図８に示される残糸除去処理のフローを終了する。
【０１０１】
そして、図５に示されるメインフローのステップ２３へ進み、ステップ２３において、ボビンＸの残糸除去時の回転数（残糸除去量）Ｒｚを残糸長さＬｚに換算する。この時、残糸除去長さＬｚは、ボビン回転数Ｒｚに糸太さを考慮して補正される。そして、ステップ２４へ進み、ステップ２４において、ボビンＸを用いての実際の縫製による下糸消費長さ（下糸消費量）Ｌｓを、Ｌｓ＝Ｌｍ−Ｌｚから算出してステップ２５へ進み、ステップ２５において、次回の縫製に必要な下糸量（繰り出しローラ回転数に対応）Ｌｍ＝Ｌｓ＋Ｌｚ（ｍｉｎ）から算出する。ここで、Ｌｓはステップ２４において算出された値であり、Ｌｚ（ｍｉｎ）は、残糸除去装置１６１の挟持部材による挟持に必要とされるボビンケース２から導出する下糸長さであり、このように、Ｌｚ（ｍｉｎ）を、次回の縫製に必要な下糸量Ｌｍに加味すると、さらにその下糸巻回量Ｌｍの精度を向上することができる。
【０１０２】
そして、ステップ２６へ進み、ステップ２６において、次回の縫製に必要な下糸量Ｌｍを、上記繰り出しモータＭ３の回転数Ｒｍに換算してステップ２７へ進み、ステップ２７において、回動アーム７０を回転し、残糸の除去された空ボビンＸを下糸巻回位置Ｃへ進ませる。そうしたら、ステップ２８へ進み、ステップ２８において、下糸巻回装置１６２によって空ボビンＸに下糸を巻回する。このボビンＸへの下糸巻回動作は、上記と同様に、図７に示されるフローに従って行われる。この時の糸巻取り長さはステップ２５にて算出された値Ｌｍである。
【０１０３】
そして、ステップ２９〜ステップ４３の処理を行うが、このステップ２９〜ステップ４３の処理は、ステップ１４〜ステップ２８において行った処理をボビンＸ，Ｙを入れ換えて行うようにしたものなので、ここでの説明は省略する。そして、ステップ４３の処理が終わったら、ステップ１４へリターンする。
【０１０４】
ところで、上記装置にあっても、先ず最初にボビンケース把持手段にボビンケース２を装着するには手作業が必要となる。このような場合にあっては、先ず、回動アーム側から手を差し込んで、下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを、中釜軸５に装着するのと同様に、手の平を返すことなくダミー軸６に押し込んで、各々のボビンケースをそれぞれダミー軸６に装着する。
【０１０５】
次いで、電源スイッチがオンされたら、回動アーム７０を原点位置に復帰させ、スタートスイッチのオンにより、回動アーム７０を回動させて一方のボビンケース把持手段をダミー位置Ｄに対向させる。そして、該回動アーム７０を前進させて、該ダミー軸６に保持されている下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを一方のボビンケース把持手段に把持させることにより、ボビンケース把持手段にボビンケースを装着できるようになっている。
【０１０６】
また、ボビンケース把持手段に把持されているボビンケースを取り出す場合若しくは色違いの下糸を使用するためにボビンケースを一時的にダミー軸６に保持させておく場合にあっては、ボビンケースを把持したボビンケース把持手段をダミー軸６に対向させると共に、前進させれば、該ボビンケース把持手段に把持されていたボビンケースをダミー軸６に受け渡すことができる。また、ボビンケースを取り出す場合には、中釜軸５からボビンケースを取り出すのと同様に、回動アーム側から手を差し込めば、手の平を返すことなくダミー軸６に保持されているボビンケースを取り出すことができる。
【０１０７】
すなわち、本実施例にあっては、ダミー軸６を設けることにより、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の脱着をする際に、ダミー軸６に対してボビンケース２を手の平を返すことなく脱着でき、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の着脱を容易に行い得るようになっている。
【０１０８】
このように、本実施例においては、ボビン駆動モータＭ１の回転により糸巻き２００からの下糸９９をボビン７に巻き付け、この時糸巻き２００からの糸経路上の糸移動速度として例えば糸の移動速度に比例した周波数を周波数検出手段３５０により検出し、この周波数検出手段３５０からの検出結果として例えば所定周波数Ｆｍａｘを検出すると、ボビン駆動モータＭ１の駆動を停止する一方で、この所定周波数Ｆｍａｘをボビンの最大巻回量に対応させ、たとえ巻取り長さや糸太さの入力を間違えたとしても、下糸がボビンの最大巻回量を上回って巻かれてボビンから溢れてしまうことがないよう構成しているので、信頼性を向上することが可能となっている。
【０１０９】
また、設定スイッチ２５２ｃの割合巻回量設定スイッチによる指定によって上記所定周波数Ｆｍａｘとなるまでボビンに下糸を巻回するようにしているので、これにより糸太さ等に拘らずボビンに常に最大巻回量を巻回することができるようになっている。
【０１１０】
また、設定スイッチ２５２ｃの割合巻回量設定スイッチによりボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量（最大巻回量の何割巻き、何十％巻きというような割合巻回量）を設定し、この入力された割合巻回量に対応する周波数を周波数検出手段３５０が検出すると、下糸巻回装置制御手段２６０によりボビン駆動モータＭ１の駆動を停止するよう構成しているので、ボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量を割合巻回量設定スイッチに従ってボビンに巻回することが可能となっている。
【０１１１】
また、ボビンの下糸巻回量（下糸供給量）ＰＭと糸供給源からの糸経路上の糸移動速度としての周波数ＦＭとには糸太さ入力スイッチにより入力される糸太さをパラメータとした対応関係があることから、糸太さ入力エラー判定手段３５１により、糸太さ、下糸供給量検出手段６０，１４５並びに周波数検出手段３５０からの出力に基づいて、糸太さの入力エラーを判定し、この判定手段３５１により入力エラーを判定すると、例えば入力エラーを作業者に知らしめるよう構成しているので、糸太さ入力の間違いを検知することができるようになっており、信頼性を向上することが可能となっている。
【０１１２】
また、本実施例の装置によれば以下の効果のもある。すなわち、下糸絡み付き検出手段（カウンタ１４５及び下糸巻回装置制御手段２６０）により下糸のボビン軸への絡み付きを検出しないと、下糸のボビン軸への絡み付きに必要な動作を再度またはそのまま行い、この動作により下糸のボビン軸への絡み付きの可能性を高めるよう構成しているので、信頼性をさらに向上することが可能となっている。
【０１１３】
また、実際に巻回されている下糸巻回量を、ボビン軸への絡み付き以降のものとすると共にボビン回転によるものではなく繰り出しローラ１５４の回転に基づくものとするよう構成しているので、糸太さに拘らずボビン７の下糸巻回量を正確に把握することが可能となっている。
【０１１４】
また、残糸除去装置１６１によりボビン７の残糸を除去し、この残糸量を反射型光センサ１４４及びカウンタ１４６により検出し、この残糸量及びボビンに巻回された下糸量に基づいて、演算手段２６４により次回の縫製に必要な下糸量を演算し、この次回の縫製に必要な下糸量を下糸巻回装置制御手段２６０に送出し、この下糸巻回装置制御手段２６０により下糸巻回装置１６２を駆動し、ボビン７に巻回される下糸量を反射型光センサ６０及びカウンタ１４５により検出して、ボビン７に巻回される下糸量が次回の縫製に必要な下糸量に一致したら、下糸巻回装置制御手段２６０により下糸巻回装置１６２の駆動を停止し、実際の下糸消費量を次回の縫製に必要な下糸量としてボビンに巻回するよう構成しているので、毎回決まったパターンを縫製するミシンに対しては、ボビンの下糸の使い残しを最小限に抑えることが可能となっている。
【０１１５】
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く、例えば、上記実施例においては、下糸供給側の糸移動速度として例えば糸移動速度に比例した周波数を用いているが、周波数に限定されるものではなく、例えば糸移動速度に比例した音波等を用いるようにしても良い。
【０１１６】
また、糸太さをパラメータとしてボビンの下糸巻回量と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度（周波数）とには、図３（ｆ）に示されるような対応関係があることから、図３（ｆ）に示されるようなデータテーブルを記憶しておいて、糸移動速度検出手段（周波数検出手段）３５０の検出結果に基づいてボビンの下糸巻回量を検出するようにすることも可能である。
【０１１７】
また、上記実施例では、図３（ｆ）に示されるようなデータテーブルを記憶しているので、実際に検出している周波数ＦＭ、巻き取り長さに基づいて糸太さを判定できる。このため、設定スイッチ２５２ｃからの糸太さ入力を省略しても、判定した糸太さから残糸除去時の残糸長さを正確に測定できるので、次回の縫製に必要な下糸量を高精度に算出することができる。また、このようにした場合には、糸太さ入力スイッチが要らなくなることから、操作が容易になると共に低コスト化を図ることが可能となる。
【０１１８】
さらにまた、上記実施例では、下糸巻回量を指定する入力スイッチ（糸巻取り長さ入力スイッチ、割合巻回量設定スイッチ等）に従ってボビンに下糸を巻回するようにしているが、この下糸巻回装置自体を一定の周波数に対応するボビン下糸巻回量（ボビン最大巻回量を含む）をボビンに必ず巻回する装置とすれば、下糸巻回量を指定する入力スイッチが必要なくなり、操作が容易になると共に低コスト化を図ることが可能となる。
【０１１９】
なお、ボビン駆動モータＭ１が定速度回転できないモータの場合には、検出パルスの周波数の測定を以下のようにすれば良い。すなわち、モータの回転量に応じて基準信号を発生させ、この基準信号の間に発生する検出パルスの数を数えれば良く例えばモータ一回転に一回基準パルスを発生させるようにすれば良い。
【０１２０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１または２の下糸巻回装置によれば、巻取手段の回転により糸供給源からの糸をボビンに巻き付け、この時糸供給源からの糸経路上の糸移動速度として例えば糸の移動速度に比例した周波数を糸移動速度検出手段により検出し、この糸移動速度検出手段からの検出結果として例えば所定周波数を検出すると、巻取手段の駆動を停止するよう構成したものであるから、この所定周波数を例えばボビンの最大巻回量に対応させれば、たとえ巻取り長さや糸太さの入力を間違えたとしても、下糸がボビンの最大巻回量を上回って巻かれてボビンから溢れてしまうことがなく、信頼性を向上することが可能となる。また、例えば外部入力手段による指定によって上記所定周波数となるまでボビンに下糸を巻回するようにすれば、これにより糸太さ等に拘らずボビンには常に最大巻回量を巻回することが可能となる。また、例えば上記所定周波数を一定としてこの所定周波数となるまでボビンに下糸を必ず巻回する構成とすれば、下糸巻回量を指定する入力スイッチが必要なくなり、操作性の向上及び低コスト化を図ることが可能となる。
【０１２１】
また、請求項３の下糸巻回装置によれば、請求項１に加えて、糸太さをパラメータとしてボビンの下糸巻回量と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度とには対応関係があることから、糸移動速度検出手段の検出結果に基づいてボビンの下糸巻回量を検出することも可能である。
【０１２２】
また、請求項４の下糸巻回装置によれば、請求項１に加えて、入力手段によりボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量（最大巻回量の何割巻き、何十％巻きというような割合巻回量）を設定し、この入力された割合巻回量に対応する糸移動速度を糸移動速度検出手段が検出すると、制御手段により巻取手段の駆動を停止するよう構成したものであるから、ボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量を外部入力に従ってボビンに巻回することが可能となる。
【０１２３】
また、請求項５の下糸巻回装置によれば、請求項１に加えて、ボビンの下糸巻回量（下糸供給量）と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度とには糸太さ入力スイッチにより入力される糸太さをパラメータとした対応関係があることから、判定手段により、糸太さ、下糸供給量検出手段並びに糸移動速度検出手段からの出力に基づいて、糸太さの入力エラーを判定し、この判定手段により入力エラーを判定すると、例えば入力エラーを作業者に知らしめるよう構成したものであるから、糸太さ入力の間違いを検知することができるようになり、信頼性を向上することが可能となる。
【０１２４】
また、請求項６の下糸巻回装置によれば、請求項１に加えて、ボビンの下糸巻回量（下糸供給量）と糸供給源からの糸経路上の糸移動速度とには糸太さをパラメータとした対応関係があることから、判定手段により、これら下糸供給量検出手段及び糸移動速度検出手段からの出力に基づいて糸太さを判定し、糸太さ入力スイッチを不要とするよう構成したものであるから、操作性の向上及び低コスト化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるボビンの下糸巻回装置を適用した下糸自動供給装置の全体構成図である。
【図２】図１のＣＰＵ内の構成を具体的に表した制御ブロック図である。
【図３】同上下糸巻回装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】同上下糸自動供給装置の動作手順を表した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】同上下糸自動供給装置の動作手順内の下糸巻回処理を具体的に表したフローチャートである。
【図８】同上下糸自動供給装置の動作手順内の残糸除去処理を具体的に表したフローチャートである。
【図９】同上下糸巻回装置の斜視図である。
【図１０】図９の繰り出し機構の正面図である。
【図１１】図９の繰り出し機構の側面図である。
【図１２】同上下糸巻回装置に適用された糸張力可変手段の正面図である。
【図１３】図９の下糸吸引器の横断面図である。
【図１４】同上繰り出し機構における繰り出しローラの回転検出手段の正面図である。
【図１５】同上繰り出しローラの回転時に検出される波形図である。
【図１６】本実施例に用いられるボビンの回転検出手段側の正面図である。
【図１７】同上ボビンの回転検出手段からボビン回転時に出力される波形図である。
【図１８】同上下糸自動供給装置に用いられている各装置の配置関係を表した下糸自動供給装置の正面図である。
【図１９】同上下糸自動供給装置に用いられているボビン交換装置の正面図である。
【図２０】同上ボビン交換装置の平面図である。
【図２１】同上ボビン交換装置における直動機構部分を表した右側面図である。
【図２２】同上ボビン交換装置における回動機構部分を表した右側面図である。
【図２３】同上ボビン交換装置のダミーポジション及びダミー軸を説明するための概略側面図である。
【符号の説明】
７ ボビン
６０，１４５ 下糸供給量検出手段
９９ 糸
２００ 糸供給源
２５２ｃ 割合巻回量入力手段、糸太さ入力スイッチ
２６０ 制御手段
３００ 異常警告手段
３５０ 糸移動速度検出手段
３５１ 糸太さ入力エラー判定手段
Ｍ１ 巻取手段
Ｆｍａｘ 所定周波数

Claims (6)

1. 糸供給源からの糸をボビンに巻き付けるように回転する巻取手段と、
   糸供給源からの糸経路上の糸移動速度を検出する糸移動速度検出手段と、
   この糸移動速度検出手段の検出結果に基づいて前記巻取手段の駆動を停止する制御手段と、を備えた下糸巻回装置。
2. 請求項１記載の下糸巻回装置において、
   糸移動速度検出手段は、糸の移動速度に比例した周波数を検出し、
   制御手段は、この糸移動速度検出手段からの所定周波数を検出すると巻取手段の駆動を停止することを特徴とする下糸巻回装置。
3. 請求項１記載の下糸巻回装置において、
   制御手段は、糸移動速度検出手段の検出結果によりボビンの下糸巻回量を検出することを特徴とする下糸巻回装置。
4. 請求項１記載の下糸巻回装置において、
   ボビンの最大巻回量を基準とした割合巻回量を設定可能な入力手段を備え、
   制御手段は、糸移動速度検出手段から前記割合巻回量に対応する糸移動速度を検出すると巻取手段の駆動を停止することを特徴とする下糸巻回装置。
5. 請求項１記載の下糸巻回装置において、
   糸供給源からの下糸供給量を検出する下糸供給量検出手段と、
   糸太さを入力可能な糸太さ入力スイッチと、
   前記下糸供給量検出手段及び糸太さ入力スイッチ並びに糸移動速度検出手段からの出力に基づいて、糸太さの入力エラーを判定可能な判定手段と、を備えた下糸巻回装置。
6. 請求項１記載の下糸巻回装置において、
   糸供給源からの下糸供給量を検出する下糸供給量検出手段と、
   この下糸供給量検出手段及び糸移動速度検出手段からの出力に基づいて、糸太さを判定可能な判定手段と、を備えた下糸巻回装置。

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