JP3792779B2 - ミシンの上糸交換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ミシンの上糸を別の糸に自動交換することができる、ミシンの上糸交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミシンの上糸交換装置については、特公平３−５８３４号公報に開示されている。
【０００３】
同公報に開示の技術では、回転するテーブルユニット上に複数個の糸巻を各々保持する機構が設けられている。また、この保持機構毎に糸巻の糸端部をクランプする所定のアクチュエータが設けられている。上糸は前記複数個の糸巻から何れか１本の糸を選択して針側に供給される。
【０００４】
上糸を交換するときは、上糸をミシン頭部上の所定位置で切断して、元糸側端部は所定のアクチュエータでクランプし、糸巻側の糸端部は前記保持機構毎に設けられている前記アクチュエータでクランプする。そして、前記テーブルユニットを回転して交換糸の糸巻をミシン頭部に対峙する位置に移動し、この糸巻の保持機構ごと交換糸の糸巻をテーブルユニットからミシン頭部側に移動し、この保持機構において前記アクチュエータでクランプされている糸端部を前記所定位置（糸切断位置）に位置する。そして、糸結び装置を駆動して交換糸の糸引出し側と元糸側とを結ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、糸の交換を行う度に、テーブルユニットを回転させて、テーブルユニットとミシン頭部との間で交換糸の糸巻を保持機構ごと移動する必要がある。また、各糸巻ごとに糸端部をクランプする手段が必要である。そのため、糸交換の速度が遅く、縫製作業効率が低いという問題や、機構が複雑となるため部品点数が多く、そのため、装置が大型化し、製造コストが高いという問題もあった。
【０００６】
そこで、本出願人はかかる課題を解決するためのミシンの上糸交換装置を提案している（特願平８−８８４２０号、特願平８−８８４２１号〔何れも本願出願時において未出願公開〕）。
【０００７】
この上糸交換装置は、複数の糸巻から各々引出した複数の糸端部を垂下させて並べて保持する糸調子台（糸端部保持部）を備えている。糸交換にあたっては、この糸調子台から選択的に引出されて上糸とされている糸を切断し、この切断された糸の元糸側端部はクランプして保持する。そして、糸調子台に保持されている糸から交換糸を選択し、糸調子台を移動することで被選択糸の糸端部側を所定の糸結び位置に移動する。この移動後、被選択糸の糸端部側を所定位置で捕捉し、この被捕捉糸の糸端部側と前記元糸側とを所定の糸結び位置でノッタ（糸結び部）により結ぶ。
【０００８】
糸調子台の各糸の引出し位置には切欠が各々形成し、この切欠から糸結び位置側に交換糸を引き出すようにすれば、糸の引出しは容易である。
【０００９】
しかし、糸調子台（糸端部保持部）を移動するため、糸調子台から垂下している被選択糸が踊り、その端部を所定位置で捕捉することが困難な場合があるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の別の目的は、被選択糸の端部を所定位置で容易に捕捉することができる、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１１】
別の課題として、糸調子台には糸調子が設けられ、この糸調子台から引出され被交換糸は、端部は捕捉され、糸調子台（糸端部保持部）では糸調子で張力が調節されている。また、元糸の切断側端部はクランプして保持されている。
【００１２】
しかし、元糸の針側はフリーであるため元糸の張力が調節されておらず、両糸を並べてノッタ（糸結び部）で糸結びする場合に、結びが甘くなる場合がある。
【００１３】
そこで、この発明の別の目的は、元糸と被選択糸との結びを確実に行うことができる、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１４】
また、この発明の別の目的は、この場合に縫製に支障が生じることのない、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１５】
別の課題として、元糸の切断側端部はクランプして保持するには、所定の糸掴み部で被交換糸を掴んで、メスと所定の糸保持部との間に導き、この被交換糸をメスで切断し、切断後の元糸は糸掴み部と糸保持部との間にクランプされる。この元糸と交換糸とを糸結び部で結ぶと、元糸の切断端部側の残り糸が挟持されたまま残る。そして、この残り糸がたまると挟持圧力が低下していくという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明の別の目的は、切断後の元糸の切断端部側の挟持圧力が低下することがない、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１７】
また、この発明の別の目的は、この場合に挟持圧力のより確実な低下防止を図ることができる、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段を、後述する発明の実施の形態における対応する部材や符号もカッコ書きで付記して説明する。
【００１９】
請求項１に記載の発明は、
複数の糸巻（Ｔ１〜Ｔ５）と、
この糸巻から各々引出した複数の糸端部を垂下させて並べて保持する第１の糸端部保持部（インデックス３３）と、
この第１の糸端部保持部から選択的に引出されて上糸とされている糸を切断する糸切断部（メス３６４／メス５２３）と、
この切断された糸の元糸側端部を捕捉して後退方向に延出させて保持する第２の糸端部保持部（糸掴み３６／糸掴み５２）と、
前記第１の糸端部保持部に保持されている糸から交換糸を選択する糸選択部（ＣＰＵ７０、デジタルスイッチ５１Ａ〜５１Ｅ、５１Ｍ）と、
前記第１の糸端部保持部を移動することで前記被選択糸の糸端部側を所定の糸結び位置に移動する糸端部移動部（モータ６０６、ラック３３１、図示しないピニオン、レール６０７）と、
この移動後の前記被選択糸の糸端部側を捕捉して後退方向に延出させて保持する糸捕捉部（糸クランプ３７）と、
被選択糸の糸端部側と前記元糸側がそれぞれ前記延出された部位に移動させて両糸端を糸結びするノッタ（９）と、
前記第１の糸端部保持部に設けられ前記複数の糸巻から各々引出した糸の端部側が各々係合する複数の切欠溝部（切欠３８１ａ〜３８１ｅ）と、
この各切欠溝部を開閉する開閉部（フック３８３ａ〜３８３ｅ）と、
少なくとも前記糸捕捉部による前記被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間は前記開閉部を閉じて前記切欠溝部からの糸端部の抜出しを防止する開閉制御部（ＣＰＵ７０）とを備えている、ミシンの上糸交換装置である。
【００２０】
請求項１に記載のミシンの上糸交換装置によれば、糸捕捉部による被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間は開閉部を閉じて切欠溝部からの糸端部の抜出しを防止するから、第１の糸端部保持部が移動しても糸の踊りによる切欠溝部からの抜け出しは防止され、被選択糸の捕捉は確実に行われる。
【００２１】
従って、請求項１に記載のミシンの上糸交換装置によれば、被選択糸の端部を所定位置で容易に捕捉することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
〔発明の実施の形態１〕
まず、構成について説明する。
【００３２】
図１は、この発明の実施の形態１である自動縫い縫製装置１の斜視図である。
【００３３】
同図に示すように、自動縫い縫製装置１は、所定の形状縫いを行うミシン部２、このミシン部へ上糸を供給する糸経路中で元糸を切断し、切断後の元糸と交換糸とを結ぶ糸結び部３と、この結び後、元糸を針穴から引出して交換糸を針穴に糸通しする糸引出し部４とを備えている。
【００３４】
まず、ミシン部２について説明する。
【００３５】
図１に示すように、符号２１はミシンベッド上に設けられている送り台である。この送り台には押え２１１ａ、２１１ｂが設けられていて、この押えは上下から被縫物１００を挟持する。送り台２１は所定の可動テーブル上で、Ｘ駆動モータ、Ｙ駆動モータ（何れも図１において図示せず）の駆動によりＸ−Ｙ方向に移動し、被縫物１００を所定の縫製データに基づいてＸ−Ｙ方向に送る。このように送られる被縫物１００上に針落ちすることで所定の形状縫いが行われる。符号２５１は糸調子、符号２５２は天秤、符号２５３は針棒、符号２５４は針、符号２５４ａは針孔、符号２５５は中押え、符号２５５ａはその針通し孔、符号２５６は針板である。なお、図示しないが所定の糸切り装置も設けられている。また、周知の技術、例えば、特開昭６０−７７７９０号公報に示すように、ミシン主軸とは別駆動のエアシリンダなどのアクチュエータにより（何れも図示せず）、中押え２５５はミシン主軸に同期して上下動するとともに、ミシン主軸停止時も針２５４の動作とは切り離して単独で中押え２５５を駆動する機構が設けられている。
【００３６】
次に糸結び部３について説明する。
【００３７】
図１に示すように、自動縫いミシン１はミシン頭部２上に、糸結び部（電装ボックス）３を設けている。この電装ボックス上には色、材質、太さ等の異なる糸の糸巻きＴ１〜Ｔ５が並べられて保持されている。電装ボックス３上には糸案内３２も設けられていて、各糸巻きＴ１〜Ｔ５から引き出された糸Ｔ１１〜Ｔ５１の各糸端部Ｔ１２〜Ｔ５２は、何れも糸案内３２に挿通されて電装ボックス３の側面部に配置されているインデックス３３に垂下している。符号３２１〜３２５は何れも一端側が糸案内３２に固定され、他端側がインデックス３３に固定されている透明な可撓性の管であり、この管３２１〜３２５には各々糸Ｔ１１〜Ｔ５１が流通する。
【００３８】
図２に示すように、インデックス３３における管３２１〜３２５端部の下には各々が糸Ｔ１１〜Ｔ５１の張力を調節する糸調子３３１〜３３５が設けられている。インデックス３３は、レール６０７で矢示ａ方向に移動自在に支持され、また、背部にラック６０８が設けられている。このラックはインデックスモータ６０６により回転するピニオンと噛み合っていて、インデックスモータ６０６の駆動によりインデックス３３は移動し、糸端Ｔ１２〜Ｔ５２の所望のものを所定の上糸供給路に位置せしめることができる。
【００３９】
ノッタ９はエアシリンダ９０１のロッド９０１ａの先端に支持され、矢示ａ方向に移動する。また、ノッタ９にはエアシリンダ９０２が設けられ、そのシリンダロッドにノッタ９の所定の駆動レバーが取り付けられている。このレバーがエアシリンダ９０２により操作されることにより、２つの糸を糸結びする。ノッタの機構や作用については特公昭５５ー２３８６号公報、特公昭３３−２２６号公報などにより周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
糸掴み３６は、その基端部がエアシリンダ３６１のロッドに接続され、このエアシリンダの駆動により矢示ｂ方向に移動する。この糸掴み３６の尾端側は支持台３６２に支持され、先端部には上糸と係合して牽引するフック３６３が形成されている。また、支持台３６２には上糸を切断するメス３６４と、この切断された糸の元糸側端部を保持する糸押え３６５とが設けられている。即ち、エアシリンダ３６１の駆動により矢示ｂ方向（図 2 ）のうち、図２６で示すように、エアシリンダ３６１のロッドを伸ばしてフック３６３を上糸の元糸側端部と係合（捕捉）させてから、図２７で示すように、エアシリンダ３６１のロッドを縮めて退避させる方向（後退方向）に移動することで前記元糸側端部を牽引（延出）して糸押え３６５に保持する。
【００４１】
糸クランプ３７はエアシリンダ３７１のロッドに取り付けられ、このエアシリンダ駆動により矢示ｂ方向に移動する。図３、図４に示すように、糸クランプ３７内にはエアシリンダ３７ａで駆動されるシリンダロッド３７ｂとクランプボール３７ｃが設けられ、シリンダロッド３７ｂでクランプボール３７ｃを押圧して糸クランプ４３５の内壁とボール３７ｃとで糸端をクランプする。また、糸クランプ３７にはチューブ３７ｄが接続され、このチューブ３７ｄからのエアの吸引により糸端を吸引する。即ち、エアシリンダ３７１のロッドを伸ばす矢示ｂの前進方向（図２７）に駆動して、糸クランプ３７を糸端位置に移動し、チューブ３７ｄの吸引によりこの糸端を吸引して、エアシリンダ３７ａによりシリンダロッド３７ｂでクランプボール３７ｃを押圧して糸クランプ４３５の内壁とボール３７ｃとでこの糸端をクランプ（捕捉）する。次にエアシリンダ３７１のロッドを縮めて退避させる方向（後退方向）（図２８）に駆動して糸クランプ３７に捕捉された前記糸端を延出して保持する。
【００４２】
フック３６３下の電装ボックス３の底部には開口部３１２が開けられていて、この開口部下部には糸屑かご３１３が設けられている。
【００４３】
インデックス３３の下部には糸案内装置３８が設けられている。さらに、電装ボックス３の側部で所定の上糸供給路には、糸調子３９が設けられ、また、その近傍には糸調子開閉装置３９ａが設けられている。さらに、符号４１は糸交換スイッチパネルである。
【００４４】
図５に示すように、前記糸案内装置３８は糸案内３８１を備えている。糸案内３８１には切欠３８１ａ〜３８１ｅが形成されている。この切欠３８１ａ〜３８１ｅには、各々糸Ｔ１１〜Ｔ５１が係合し、この糸Ｔ１１〜Ｔ５１を案内する。符号３８２はシャッタ装置であり、一方の側部は糸案内本体３８１に摺動自在に軸支され、他方の側部は、糸案内本体３８１に固定されたエアシリンダ３８３のシリンダロッドに固定されている。シャッタ装置３８２からはＬ字形のフック３８３ａ〜３８３ｅが延出していて、シリンダ３８３にシャッタ装置３８２が駆動されて矢示ｃ方向に移動することで、切欠３８１ａ〜３８１ｅを開閉する。
【００４５】
図６に示すように、前記糸交換スイッチパネル５１はデジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ及び５１Ｍ並びにマニュアルスイッチ５１１を備えている。デジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ及び５１Ｍは、各々糸巻Ｔ１〜Ｔ５のうち糸交換の交換糸を指定するデータを設定することができる。図６の例ではデジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅに、１、２、３、４、５番の数字が表示されているが、１〜５番はデジタルスイッチ５１Ａ〜５１Ｅを各々指定するデータが設定されていることを示す。図７は縫製データの構成例であるが、１、２、３、４、…のデータのうち、色データはデジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ及び５１Ｅのアドレスであり、そのアドレスで指定されたデジタルスイッチに設定されている交換糸に糸交換することを示す。すなわち、デジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅは設定を変更すれば、縫い形状は同じでも上糸の種類を変えて縫製することができる。マニュアルスイッチ５１１はＯＮにすることで、デジタルスイッチ５１Ｍで設定する交換糸に糸交換される。
【００４６】
図８に示すように、糸調子３９は、固定の糸調子皿３９３と、この糸調子皿３９３に向かってばね３９４で付勢された糸調子皿３９５とを備えている。糸調子開閉装置３９ａはエアシリンダ３９１のシリンダロッドに爪部３９２を取り付けたものであり、シリンダ３９１の駆動により、爪部３９２が糸調子３９の糸調子皿３９３と３９５との間に差し込まれることにより糸調子皿３９３と３９５との間を開き、引き抜くことにより閉じる。
【００４７】
次に、糸引出し部４について説明する。
【００４８】
図９に示すように、糸引出し部４は、糸緩め装置４１、糸牽引装置４２、糸捕捉装置４３とを備えている。
【００４９】
糸緩め装置４１は、取付け板４１１を備え、この取付け板４１１にはロータリーアクチュエータ４１２が設けられている。このロータリーアクチュエータ４１２で回転する回転軸４１３の先端には基板４１４が設けられ、この基板４１４にはエアシリンダ４１５が設けられている。ロータリーアクチュエータ４１２が針２５４側に回転した後、シリンダ４１５が駆動されると、そのシリンダロッドに固定された糸ガイド４１６が前進して、糸巻Ｔ１〜Ｔ５から供給されて針棒２５３、所定の糸案内を介して針孔２５４ａを通過する手前の上糸Ｔと針２５４との間に差し込まれる。取付け板４１１には長孔４１１ａ、４１１ａが形成され、この長孔４１１ａ、４１１ａに挿通されたねじ４１１ｂ、４１１ｂでミシン頭部２に固定される。
【００５０】
糸牽引装置４２は駆動歯車４２１を備えている。この駆動歯車４２１は軸４２１ａに固定され、糸巻取りモータ４２２により回転する。モータ４２２には、このモータの回転軸の回転角を検出する回転センサ（図示省略）が設けられている。従動歯車４２３は駆動腕４２４の一端側に回動自在に取り付けられている。駆動腕４２４の他端側には軸受４２５ａに回動自在に軸支されている軸４２５ｂの一端側が取り付けられている。軸４２５ｂの他端側にはレバー４２６ａの一端側が取り付けられ、他端側はナックル４２６ｂを介してエアシリンダ４２７のシリンダロッドと連結されている。駆動腕４２４は、シリンダ４２７の駆動により矢示ｄ方向に回動して、従動歯車４２３を、駆動歯車４２１と噛み合わせたり、駆動歯車４２１から退避させたりする。
【００５１】
図１０に示すように、糸捕捉装置４３はミシン頭部２に回動自在に取り付けられたエアシリンダ４３１を備えている。そのシリンダロッドにはリンク４３２が固定されている。腕部４３３は段ねじ４３３ａで回動自在にミシン頭部２に取り付けられ、その一端部はリンク４３２と回動自在に連結されている。クランプホルダ４３４の一端側には長孔４３４ａが形成され、この長孔４３４ａに挿通したねじ４３４ｂ、４３４ｂで腕部４３３の他端側に取り付けられる。クランプホルダ４３４の他端側には糸クランプ４３５が設けられている。
【００５２】
リンク４３６は段ねじ４３６ａで回動自在にミシン頭部２に取り付けられている。このリンク４３６の一端側には長孔４３６ｂが形成され、この長孔４３６ｂは腕部４３３に形成されたピン４３３ｂに係合している。ワイパ４３７の基端側には長孔４３７ａが形成され、この長孔４３７ａに挿通した止ねじ４３７ｂ、４３７ｂでリンク４３６の他端側に取り付けられている。
【００５３】
図３、図４に示すように、糸クランプ４３５内にはエアシリンダ４３５ａで駆動されるシリンダロッド４３５ｂとクランプボール４３５ｃが設けられ、シリンダロッド４３５ｂでクランプボール４３５ｃを押圧して糸クランプ４３５の内壁とボール４３５ｃとで糸端をクランプする。また、糸クランプ４３５にはチューブ４３５ｄが接続され、このチューブ４３５ｄからのエアの吸引により糸端を吸引する。
【００５４】
次に、制御系の構成について説明する。
【００５５】
図１１に示すように、ＣＰＵ７０には、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２、所定の割込処理用のタイマ５５、縫いデータ演算部７３がバスにより接続されている。ＲＯＭ７１には各種制御プログラムなどが格納されている。縫いデータ演算部７３はフロッピーディスク７４に格納されている所定の縫いデータを縫製装置１を駆動するデータに変換する。また、ＣＰＵ７０は所定のＩ／Ｏインターフェース、各種ドライバ６０を介して、各種のアクチュエータ、センサなどと接続されている。すなわち、針位置検出センサ６１は上軸（図示せず）の回転から針２５４の位置を検出する。また、所定の押えスイッチ６２、スタートスイッチ６３、準備キー６４（所定の操作パネル上に設けられている）、一時停止スイッチ６５、ミシンモータ６６、前記のインデックスモータ３４３、前記の糸巻きモータ４２２、各種ソレノイド６７、前記した各種エアシリンダその他のエアシリンダを駆動するための各種電磁弁６８などが接続されている。
【００５６】
次に、作用について説明する。
【００５７】
図１２に示すように、縫製装置１の所定の電源をＯＮにすると、各部の所定の初期設定、エラーチェックがなされ（ステップＳ１）、準備キー６４が０Ｎされると（ステップＳ２）、フロッピーディスク７４から所定の縫いデータが、演算部５３により縫製装置１を駆動するための所定の駆動データに変換されてＲＡＭ７２に格納され（ステップＳ３）、各部の原点検索がなされる（ステップＳ４）。
【００５８】
この後、準備キー６４が０ＮされればステップＳ２に戻って縫製データの変更が可能であるが（ステップＳ５）、そうでないときは、マニュアルスイッチ５１１をＯＮにすることで、デジタルスイッチ４１Ｍに設定されているデータが読み込まれて（ステップＳ７）、所定の糸交換（ステップＳ８〔後述〕）が行われる。この糸交換後、あるいはマニュアルスイッチ５１１をＯＮにしなかったときは、押えスイッチ６２を０Ｎすることで、押え２１１ａ、２１１ｂが下降し（ステップＳ９、ステップＳ１０）、押えスイッチ６２を再度０Ｎして押え２１１ａ、２１１ｂを上昇させない限りは（ステップＳ１１、ステップＳ１２）、スタートスイッチ６３を０Ｎにすることにより（ステップＳ１３）、縫製データ中の色データに基づいてデジタルスイッチ５１Ａ〜５１Ｅに設定されている所定の糸交換データを読み込んで（ステップＳ１４）、縫製データに基づく所定の縫製作業が行われる（ステップＳ１５〔後述〕）。
【００５９】
次に、この縫製作業（ステップＳ１５）について、より詳細に説明する。
【００６０】
図１３に示すように、まず、中押え２５５が下降し（ステップＳ２１）、所定の駆動データに基づいて押え２１１ａ、２１１ｂの移動により、この押え２１１ａ、２１１ｂで保持されている被縫物１００を１針分Ｘ−Ｙ方向に移動して針落ちする（ステップＳ２２）。なお、上糸Ｔは予め中押え２５５の針通し孔２５５ａの下に糸通ししておく。駆動データにより、次に糸切り動作が設定されているときは（ステップＳ２３）、所定の糸切り装置を駆動して糸切りし（ステップＳ２４）、所定のワイパ装置を駆動した後（ステップＳ２５）、ステップＳ２２に戻る。次に設定されているのが糸交換動作であるときは（ステップＳ２６）、所定の糸交換を行なう（ステップＳ２７〔後述〕）。以上の動作の繰り返しにより縫製がなされ、駆動データにより次に設定されているのが縫製終了であるときは、縫製作業は終了して前記ステップＳ５に戻って待機状態となる（ステップＳ２８）。
【００６１】
前記糸交換動作（ステップＳ８、ステップＳ２７）について詳細に説明する。
【００６２】
図１４〜図１７に示すように、まず、シリンダ４３１の駆動を開始し、また、チューブ４３５ｄからのバキュームも開始して（ステップＳ３１）、０．７ｓのディレータイム後、糸クランプ４３５とワイパ４３７とを針２５４に引き付けるように移動する（ステップＳ３２〔図１０参照〕）。シリンダ４３５ａを０Ｎしてシリンダロッド４３５ｂでバキュームボール４３５ｃを押圧する動作を開始する（ステップＳ３３〔図３、図４参照〕）。０．２ｓのディレータイム後、上糸Ｔの糸端が糸クランプ４３５の内壁とバキュームボール４３５ｃとでクランプされる（ステップＳ３４）。
【００６３】
この後、シリンダ３６１、３７１の駆動によりフック３６３、糸クランプ３７のインデックス側への移動を開始する（図２参照）。チューブ４３５ｄからの糸端のバキュームを停止し、シリンダ４３１の駆動により糸クランプ４３５とワイパ４３７との元の位置への退避を開始する（図１０参照）。さらに、糸クランプ４３５でクランプされた糸端はギア４２３、４２１側に移動開始して上糸Ｔが引き出される（ステップＳ３５〔図２４参照〕）。０．７ｓのディレータイム後、上糸Ｔの糸端側がギア４２３、４２１間に位置し、また、フック３６３が被交換糸を捕捉している（ステップＳ３６）。次に、糸を捕捉したフック３６３が後退を開始し、シリンダ５２３の駆動によるギア４２３、４２１間の閉鎖が開始しする。また、所定の糸切り装置の電熱線の通電が開始される（ステップＳ３７）。０．３ｓのディレータイム後、被交換糸はメス３６４で切断されて、その元糸の切断端部がメス３６４、フック３６５間に挟持保持されている（図２７参照）。また、上糸Ｔはギア４２３、４２１の間にクランプされる（ステップＳ３８〔図２４参照〕）。
【００６４】
次に、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎされていたときは、デジタルスイッチ５１Ｍ、そうでないときは色データで指定するデジタルスイッチの設定データを読込み（ステップＳ３９、ステップＳ４０、ステップＳ４１）、インデックスモータ３４３の駆動を開始し、インデックス３３から垂下している糸端Ｔ１２〜Ｔ５２から糸交換データが指定する被選択糸（交換糸）の糸端を所定の糸結び位置に移動する（ステップＳ４２、ステップＳ４３）。このインデックス３３の移動中にマニュアルスイッチ５１１が０Ｎされていたときは、インデックス３３の停止後ステップＳ４０に戻る（ステップＳ５１）。
【００６５】
この後、糸クランプ３７のシリンダ３７ａの駆動によりシリンダロッド３７ｂとボール３７ｃとの当接を解除し（図３参照）、チューブ３７ｄからのエアのバキュームを開始し、シリンダ３８３を駆動してシャッタ装置３８２の駆動でフック３８３ａ〜３８３ｅによる切欠３８１ａ〜３８１ｅの閉鎖の解除動作を開始する（ステップＳ５２）。０．７ｓのディレータイム後（ステップＳ５３）、シリンダロッド３７ｂによるバキュームボール３７ｃの押圧動作を開始し（ステップＳ５４）、０．１ｓのディレータイム後（ステップＳ５５）、チューブ３７ｄからの糸端のバキュームは停止する（ステップＳ５６）。０．５ｓのディレータイム後（ステップＳ５７）、シリンダ３５１の駆動によりノッタ９の所定の糸結び位置への移動を開始し、また、シリンダ３９１の駆動による糸調子皿３９２と３９５の閉鎖を開始する（ステップＳ５８〔ステップＳ２７参照、図２７参照〕）。０．８５ｓのディレータイム後（ステップＳ５９）、シリンダ９０２の駆動による交換糸と被選択糸との糸結び作業が開始される（ステップＳ６０〔図２８参照〕）。１ｓのディレータイム後、糸結びが完了している（ステップＳ６１）。
【００６６】
そして、ノッタ９の糸結び動作が停止して、シリンダロッド３７ｂとバキュームボール３７ｃとが解除され、チューブ３７ｄにより糸結び後の被選択糸（交換糸）はバキュームされて排出される（ステップＳ７１）。なお、糸結び後の元糸の残り糸は次に糸結びするためにフック３６３がせり出すときに脱落して糸屑カゴ３１２に落ちる。
【００６７】
０．３ｓのディレータイム後（ステップＳ７２）、チューブ３７ｄのバキュームは停止され、シリンダ３５１の駆動によりノッタ９は退避し、チューブ４３５ｄからのバキュームが開始される。また、中押え２５５の下降が開始し（図３３参照）、シリンダ４１５の駆動により糸ガイド４１６が前進して針孔２５４ａを通過する直前の元糸と針２５４との間への差し込み動作が開始する（図３０参照）。さらに、糸調子皿３９３と３９５とをシリンダ３９１の駆動により閉じる（ステップＳ７３〔図２７参照〕）。
【００６８】
０．３ｓのディレータイム後（ステップＳ７４）、モータ４２２が駆動を開始し、元糸が牽引される（ステップＳ７５）。そして、モータ４２２に設けられた回転センサにより予め設定されている以上のモータ４２２の回転変動が検出されたときは巻糸の結び目が針孔２５４ａに引っかかったと判断し（ステップＳ７６）、モータ４２２の停止処理を行う（ステップＳ９１）。そして、所定のモータ逆回転データを読込み（ステップＳ９２）、所定量の逆回転をモータ４２２にかける（ステップＳ９３〔図２５参照〕）。
【００６９】
次に、ロータリーアクチュエータ４１２を駆動し、糸ガイド４１６の２段目の動作、すなわち、糸ガイド４１６で上糸を針２５４から引き離すように所定量の移動を開始し（ステップＳ９４〔図３１参照〕）、所定のディレータイム後（ステップＳ９５）、停止する（ステップＳ９６）。そして、所定のモータ正回転データを読込み（ステップＳ９７）、ステップＳ７５に戻って再度上糸の牽引を開始する（図２４参照）。所定量の上糸が引き出されるとモータ４２２は停止する（ステップＳ７７）。ステップＳ７６で結び目の針孔２５４ａへの引っかかりがないときも所定量の上糸が引き出されるとモータ４２２は停止する。
【００７０】
この後、ギア４２３を最初の位置に退避させ、シャッタ装置３８２の駆動でフック３８３ａ〜３８３ｅによる切欠３８１ａ〜３８１ｅの閉鎖を行い、中押え２５５を元の位置に上昇し、糸ガイド４１６も元の位置に退避させる（ステップＳ７８）。前記の所定の糸切り装置（既に電熱線は通電されている）の通電は停止する。このときに、この糸切り装置は後述する割込処理により所定のソレノイドによりミシン頭部２から降下して針２５４から先の元糸部分を切断除去している。なお、ギア４２１、４２３間にクランプされているいた残り糸はチューブ４３５ｄからバキュームされて排出される。そして、０．１ｓのディレータイム後、このバキュームも停止する（ステップＳ７９、ステップＳ８０）。また、ステップＳ５１の判断後に、マニュアルスイッチ５１１を０Ｎにした場合は、ステップＳ３１に戻る。
【００７１】
次に、この縫製装置１が行う割込処理について説明する。
【００７２】
この処理は図１２〜図１７を参照して説明した前記の処理とは別に０．１ｍｓごとに行われるパルスモータ駆動のための処理である。
【００７３】
まず、現在パルスモータ（モータ６０６、４２２）の駆動の必要があるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。必要があるときはステップＳ１０２に進む。すなわち、前記の図１２〜図１７を参照して説明したパルスモータ駆動の必要があるとき（ステップＳ４２、ステップＳ７５）、パルスモータを駆動するための初期化を行って、ステップＳ１０２に進むための条件を作ることで割込処理が行われる。
【００７４】
現在回転立ち上げ処理中か判断され（ステップＳ１０２）、回転立ち上げ処理中であれば、パルスモータの立ち上げを行う所定の立ち上げカウンタの現在値を−１し（ステップＳ１０３）、このカウンタ値が０でないときはパルスモータ駆動の必要がないので、処理を終了し、０となったときはパルスモータの回転方向を判断して（ステップＳ１０５）、相を切り換える（１ステップモータ駆動）（ステップＳ１０６、ステップＳ１０７）。
【００７５】
そして、パルスモータがインデックスモータ６０６なのか、巻取りモータ４２２なのか判断し（ステップＳ１２１）、パルスモータがインデックスモータであるときは、立ち上げデータセーブアドレスのカウンタ値を＋１する。立ち上げデータはモータを立ち上げていく固定データであり、アドレスの指定するデータを読み込む（ステップＳ１２８）。そして前記立ち上げカウンタにデータをセットしなおす（ステップＳ１２９）。立ち上げカウンタが０でないときは処理を終了し、０のときは、モータの立ち上げは終了であり、所定の立ち上げ終了フラグをセットし処理を終了する（ステップＳ１３０、ステップＳ１３１）。
【００７６】
ステップＳ１２１でパルスモータが糸巻取りモータ４２２であったときは、糸巻取り回転が所定の低速モードか高速モードかが判断される（ステップＳ１２２）。なお、このモードの選択は所定のディップスイッチの切換えにより予め行われる。そして、どちらのモードであっても、各々糸巻取りモータ４２２についての所定の立ち上げデータセーブアドレスのカウンタ値を＋１して、アドレスの指定するデータを読み込み、糸巻取りモータ４２２についてステップＳ１２９以降の処理を行う（ステップＳ１２３、ステップＳ１２４、ステップＳ１２５、ステップＳ１２６）。
【００７７】
ステップＳ１０２で最高速による回転であった場合は、パルスモータの回転立ち下げ処理であるか判断し（ステップＳ１４１）、そうでない、すなわち、最高速回転を維持する場合は、所定の最高速カウンタを−１する（ステップＳ１４２）。そして、このカウンタ値が０となっていないときは処理が終了し、０になったときは、パルスモータがインデックスモータ６０６であっても、巻取りモータ４２２であっても、各々の最高速カウンタ値をプリセットしてモータの相を変える（１ステップモータ駆動）（ステップＳ１４４〜ステップＳ１４８）。すなわち、最高速カウンタは所定時間の経過によりモータの相を変えるためのカウンタである。
【００７８】
次に、パルスモータのモータ軸が一回転したことを検出する相切換え補助カウンタを−１して、このカウンタ値が０となったか否かを判断する（ステップＳ１６１、ステップＳ１６２）。０であるときは処理が終り、０になっていないときは所定のパルスモータ送りカウンタが０となったか否かを判断する（ステップＳ１６３）。パルスモータ送りカウンタはパルスモータがトータルで何回転したかを判断するカウンタである。
【００７９】
このカウンタ値が０となっていないときはカウンタ値を−１し（ステップＳ１６４）、パルスモータがインデックスモータ６０６か巻取りモータ４２２か判断し（ステップＳ１６６）、インデックスモータ６０６であったときはこのモータの相切換え補助カウンタをプリセットして処理を終了し、巻取りモータ４２２であったときはこのモータの相切換え補助カウンタをプリセットする（ステップＳ１６８）。そして、送りカウンタのカウント値が３、すなわち、巻取りモータ４２２の最後の３回転で所定のソレノイドを駆動して所定の糸切り装置（針孔２５４ａから引き出した元糸を切断する）をミシン頭部２からの引き下げを開始する。これにより、糸交換後に針孔２５４ａから引き出した元糸部分を切断する（ステップＳ１６９）。ステップＳ１６３で送りカウンタが０となったときは、前記のソレノイドにより前記所定の糸切り装置のミシン頭部２側への引き上げを開始して所定の終了フラグをセットする。
【００８０】
前記ステップＳ１０１に戻って、パルスモータ駆動を現在行なう必要がないときは、所定のディレータイマに入ってタイマのカウントの必要があるときは（ステップＳ１０８）、所定のタイマカウンタを−１して（ステップＳ１０９）、カウント値が０になったら所定のカウンタ終了フラグをセットして終了する。
【００８１】
次に、この縫製装置１で行う一時停止処理について説明する。
【００８２】
この一時停止処理は、図１２〜図１７を参照して説明した前記処理中に一時停止スイッチ６５が０Ｎされることにより、直ちに開始される処理である。
【００８３】
図１８、図１９に示すように、一時停止スイッチ６５が０Ｎされると、前記の糸交換処理（図１４〜図１７）が現在行われているか否か判断する（ステップＳ２０１）。
【００８４】
一時停止スイッチ６５が０Ｎされて糸交換処理中でなかったときは、縫製中でなければ、一時停止処理を終了し（ステップＳ２０２）、縫製中であれば、ミシンの回転と押えを駆動するＸ−Ｙテーブルを停止し（ステップＳ２０３）、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであれば（ステップＳ２０４）、デジタルスイッチ５１Ｍの設定データが変更されているか否か判断し、変更されているときは所定の交換糸変更要求データを読み込んで（ステップＳ２０７）、前記の糸交換動作（図１４〜図１７）が直ちに行われる。
【００８５】
糸交換処理中であるときは、パルスモータが駆動されているか否か判断され（ステップＳ２１０）、駆動されているときはそのパルスモータがインデックスモータ６０６であるときは、このモータ６０６によるインデックス３３の送りが終了しているか判断し（ステップＳ２１１、ステップＳ２１２）、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであり、デジタルスイッチ５１Ｍに設定されているデータが変更されているときは（ステップＳ２１３、ステップＳ２１４）、所定の交換糸変更要求データを読み込む（ステップＳ２１５）。
【００８６】
ステップＳ２１０でパルスモータが駆動されていないときは、チューブ３７ｄからの交換糸のバキュームが停止し（ステップＳ２１７）、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであるときは、その停止段階から再開して（ステップＳ２１８、ステップＳ２１９）、ステップＳ２１４以下の処理がなされる。
【００８７】
パルスモータが糸巻取りモータ４２２であるときは、前記の割込タイマ７５を停止する（ステップＳ２２０）。これにより糸巻取りモータ４２２は停止する。そして、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであれば、糸巻取りモータ４２２の駆動データをプリセットする。すなわち、モータ４２２の駆動を最初からやり直すために、前記した各種カウンタのリセットなどがなされ（ステップＳ２２１、ステップＳ２２２）、割込タイマ７５が再度駆動されてモータ４２２の回転がやりなおしされ、前記ステップＳ２１４以降の処理がなされる。
【００８８】
縫製装置１によれば、糸クランプ３７による被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間はフック３８３ａ〜３８３ｅを閉じて切欠３８１ａ〜３８１ｅからの糸端部の抜出しを防止するから、インデックス３３が移動しても糸の踊りによる切欠３８１ａ〜３８１ｅからの抜け出しは防止され、被選択糸の捕捉は確実に行われる。
【００８９】
また、元糸の張力を針２５４側で調節する糸調子３９を備えているから、元糸は糸掴み３６と糸調子３９とで所定の張力を与えられ、被選択糸は糸巻Ｔ１〜Ｔ５側を糸調子３３１〜３３５で、糸引き出し端部側をメス３６４と糸押え３６５で保持されて所定の張力を与えられたまま、この両糸をノッタ９で結ぶことが可能となるから、結びが甘くなることなく、糸結びを確実に行うことができる。
【００９０】
この場合に、糸結び作業の開始から終了の間は糸調子３９の糸調子皿３９３、３９５を閉じて糸に張力を与えるが、縫製中は開くので（ステップＳ７３、ステップＳ５８）、糸調子３９から受ける抵抗により縫製に支障が生じることがない。
【００９１】
〔発明の実施の形態２〕
この発明の実施の形態２の縫製装置が前記発明の実施の形態１の縫製装置と異なる点は、図３４に示すように、前記糸掴み３６に代えて糸掴み５２を設け、また、糸バキューム５３を新たに設けている点にある。
【００９２】
図３５、図３６に示すように、糸掴み５２は、エアシリンダ５２１の駆動によりフック５２２がせりだして上糸を捕捉し、捕捉後、収納されるように構成されている。この収納時、上糸はメス５２３により切断される。また、糸押え５２４が設けられている。この糸押え５２４は基端側が軸５２５で開閉自在であり、尾端側はばね５２６により付勢されメス５２３に当接している。エアシリンダ５２７は、そのシリンダロッドで糸押え５２４を押圧し、メス５２３と糸押え５２４とを開く。
【００９３】
また、糸バキューム５３はその先端部が糸掴み５２のメス５２３の先端部下部に位置して配置されている。糸バキューム５３はエアの吸引により糸を吸い込む。
【００９４】
上記の構成で、フック５２２を発明の実施の形態１におけるフック３６３と同様のタイミングで駆動することにより（図１２〜図１７）、フック５２２で上糸を捕捉して切断し、元糸の切断端部側はメス５２３と糸押え５２４との間に挟持され、糸結び後の残り糸がメス５２３と糸押え５２４との間に残る。
【００９５】
そこで、前記割込処理のステップＳ１６７とステップＳ１６８との間に（図２３参照）、シリンダ５２７のシリンダロッドが０ＮであればＯＦＦに、ＯＦＦであれば０Ｎにする処理を付け加えれば、糸押え５２４とメス５２３とは、割込処理ごと（０．１ｍｓごと）に開、閉、開、閉、…を繰り返し（図３６、図３７参照）、残り糸を振り落とすことができる。
【００９６】
したがって、残り糸の残留により元糸の切断端部側の挟持圧力が低下することがない。
【００９７】
また、糸押え５２４とメス５２３との開、閉、開、閉、…動作中に、糸バキュームによる吸引を行えば、この開閉動作によっても振り落とせない糸を落とすことができ、また、残り糸を吸引して排出できるから、残り糸のかたずけも容易である。
【００９８】
その他の点は発明の実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、被選択糸の端部を所定位置で容易に捕捉することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である縫製装置の斜視図。
【図２】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸結び部の斜視図。
【図３】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸クランプの断面図。
【図４】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸クランプの断面図。
【図５】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸案内装置を説明する図。
【図６】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸交換スイッチパネルを説明する図。
【図７】この発明の実施の形態１である縫製装置の縫製データを説明する図。
【図８】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸調子とその開閉装置を説明する図。
【図９】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸引き出し装置の斜視図。
【図１０】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸クランプとワイパを説明する図。
【図１１】この発明の実施の形態１である縫製装置の制御系を説明するブロック図。
【図１２】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１３】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１４】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１５】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１６】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１７】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１８】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１９】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２０】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２１】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２２】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２３】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２４】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２５】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２６】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２７】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２８】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２９】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３０】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３１】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３２】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３３】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３４】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸結び部の斜視図。
【図３５】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸掴みの平面図。
【図３６】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸掴みの側面図。
【図３７】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸掴みの側面図。
【符号の説明】
１ 縫製装置
９ ノッタ
３３ インデックス
３６、５２ 糸掴み
３７ 糸クランプ
３９ 糸調子開閉装置
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｍ デジタルスイッチ
５３ 糸バキューム
７０ ＣＰＵ
３３１ ラック
３６４、５２３ メス
３８１ａ、３８１ｂ、３８１ｃ、３８１ｄ、３８１ｅ 切欠
５２７ エアシリンダ
６０６ インデックスモータ
６０７ レール
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５ 糸巻
【発明の属する技術分野】
この発明は、ミシンの上糸を別の糸に自動交換することができる、ミシンの上糸交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミシンの上糸交換装置については、特公平３−５８３４号公報に開示されている。
【０００３】
同公報に開示の技術では、回転するテーブルユニット上に複数個の糸巻を各々保持する機構が設けられている。また、この保持機構毎に糸巻の糸端部をクランプする所定のアクチュエータが設けられている。上糸は前記複数個の糸巻から何れか１本の糸を選択して針側に供給される。
【０００４】
上糸を交換するときは、上糸をミシン頭部上の所定位置で切断して、元糸側端部は所定のアクチュエータでクランプし、糸巻側の糸端部は前記保持機構毎に設けられている前記アクチュエータでクランプする。そして、前記テーブルユニットを回転して交換糸の糸巻をミシン頭部に対峙する位置に移動し、この糸巻の保持機構ごと交換糸の糸巻をテーブルユニットからミシン頭部側に移動し、この保持機構において前記アクチュエータでクランプされている糸端部を前記所定位置（糸切断位置）に位置する。そして、糸結び装置を駆動して交換糸の糸引出し側と元糸側とを結ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、糸の交換を行う度に、テーブルユニットを回転させて、テーブルユニットとミシン頭部との間で交換糸の糸巻を保持機構ごと移動する必要がある。また、各糸巻ごとに糸端部をクランプする手段が必要である。そのため、糸交換の速度が遅く、縫製作業効率が低いという問題や、機構が複雑となるため部品点数が多く、そのため、装置が大型化し、製造コストが高いという問題もあった。
【０００６】
そこで、本出願人はかかる課題を解決するためのミシンの上糸交換装置を提案している（特願平８−８８４２０号、特願平８−８８４２１号〔何れも本願出願時において未出願公開〕）。
【０００７】
この上糸交換装置は、複数の糸巻から各々引出した複数の糸端部を垂下させて並べて保持する糸調子台（糸端部保持部）を備えている。糸交換にあたっては、この糸調子台から選択的に引出されて上糸とされている糸を切断し、この切断された糸の元糸側端部はクランプして保持する。そして、糸調子台に保持されている糸から交換糸を選択し、糸調子台を移動することで被選択糸の糸端部側を所定の糸結び位置に移動する。この移動後、被選択糸の糸端部側を所定位置で捕捉し、この被捕捉糸の糸端部側と前記元糸側とを所定の糸結び位置でノッタ（糸結び部）により結ぶ。
【０００８】
糸調子台の各糸の引出し位置には切欠が各々形成し、この切欠から糸結び位置側に交換糸を引き出すようにすれば、糸の引出しは容易である。
【０００９】
しかし、糸調子台（糸端部保持部）を移動するため、糸調子台から垂下している被選択糸が踊り、その端部を所定位置で捕捉することが困難な場合があるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の別の目的は、被選択糸の端部を所定位置で容易に捕捉することができる、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１１】
別の課題として、糸調子台には糸調子が設けられ、この糸調子台から引出され被交換糸は、端部は捕捉され、糸調子台（糸端部保持部）では糸調子で張力が調節されている。また、元糸の切断側端部はクランプして保持されている。
【００１２】
しかし、元糸の針側はフリーであるため元糸の張力が調節されておらず、両糸を並べてノッタ（糸結び部）で糸結びする場合に、結びが甘くなる場合がある。
【００１３】
そこで、この発明の別の目的は、元糸と被選択糸との結びを確実に行うことができる、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１４】
また、この発明の別の目的は、この場合に縫製に支障が生じることのない、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１５】
別の課題として、元糸の切断側端部はクランプして保持するには、所定の糸掴み部で被交換糸を掴んで、メスと所定の糸保持部との間に導き、この被交換糸をメスで切断し、切断後の元糸は糸掴み部と糸保持部との間にクランプされる。この元糸と交換糸とを糸結び部で結ぶと、元糸の切断端部側の残り糸が挟持されたまま残る。そして、この残り糸がたまると挟持圧力が低下していくという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明の別の目的は、切断後の元糸の切断端部側の挟持圧力が低下することがない、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１７】
また、この発明の別の目的は、この場合に挟持圧力のより確実な低下防止を図ることができる、ミシンの上糸交換装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段を、後述する発明の実施の形態における対応する部材や符号もカッコ書きで付記して説明する。
【００１９】
請求項１に記載の発明は、
複数の糸巻（Ｔ１〜Ｔ５）と、
この糸巻から各々引出した複数の糸端部を垂下させて並べて保持する第１の糸端部保持部（インデックス３３）と、
この第１の糸端部保持部から選択的に引出されて上糸とされている糸を切断する糸切断部（メス３６４／メス５２３）と、
この切断された糸の元糸側端部を捕捉して後退方向に延出させて保持する第２の糸端部保持部（糸掴み３６／糸掴み５２）と、
前記第１の糸端部保持部に保持されている糸から交換糸を選択する糸選択部（ＣＰＵ７０、デジタルスイッチ５１Ａ〜５１Ｅ、５１Ｍ）と、
前記第１の糸端部保持部を移動することで前記被選択糸の糸端部側を所定の糸結び位置に移動する糸端部移動部（モータ６０６、ラック３３１、図示しないピニオン、レール６０７）と、
この移動後の前記被選択糸の糸端部側を捕捉して後退方向に延出させて保持する糸捕捉部（糸クランプ３７）と、
被選択糸の糸端部側と前記元糸側がそれぞれ前記延出された部位に移動させて両糸端を糸結びするノッタ（９）と、
前記第１の糸端部保持部に設けられ前記複数の糸巻から各々引出した糸の端部側が各々係合する複数の切欠溝部（切欠３８１ａ〜３８１ｅ）と、
この各切欠溝部を開閉する開閉部（フック３８３ａ〜３８３ｅ）と、
少なくとも前記糸捕捉部による前記被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間は前記開閉部を閉じて前記切欠溝部からの糸端部の抜出しを防止する開閉制御部（ＣＰＵ７０）とを備えている、ミシンの上糸交換装置である。
【００２０】
請求項１に記載のミシンの上糸交換装置によれば、糸捕捉部による被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間は開閉部を閉じて切欠溝部からの糸端部の抜出しを防止するから、第１の糸端部保持部が移動しても糸の踊りによる切欠溝部からの抜け出しは防止され、被選択糸の捕捉は確実に行われる。
【００２１】
従って、請求項１に記載のミシンの上糸交換装置によれば、被選択糸の端部を所定位置で容易に捕捉することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
〔発明の実施の形態１〕
まず、構成について説明する。
【００３２】
図１は、この発明の実施の形態１である自動縫い縫製装置１の斜視図である。
【００３３】
同図に示すように、自動縫い縫製装置１は、所定の形状縫いを行うミシン部２、このミシン部へ上糸を供給する糸経路中で元糸を切断し、切断後の元糸と交換糸とを結ぶ糸結び部３と、この結び後、元糸を針穴から引出して交換糸を針穴に糸通しする糸引出し部４とを備えている。
【００３４】
まず、ミシン部２について説明する。
【００３５】
図１に示すように、符号２１はミシンベッド上に設けられている送り台である。この送り台には押え２１１ａ、２１１ｂが設けられていて、この押えは上下から被縫物１００を挟持する。送り台２１は所定の可動テーブル上で、Ｘ駆動モータ、Ｙ駆動モータ（何れも図１において図示せず）の駆動によりＸ−Ｙ方向に移動し、被縫物１００を所定の縫製データに基づいてＸ−Ｙ方向に送る。このように送られる被縫物１００上に針落ちすることで所定の形状縫いが行われる。符号２５１は糸調子、符号２５２は天秤、符号２５３は針棒、符号２５４は針、符号２５４ａは針孔、符号２５５は中押え、符号２５５ａはその針通し孔、符号２５６は針板である。なお、図示しないが所定の糸切り装置も設けられている。また、周知の技術、例えば、特開昭６０−７７７９０号公報に示すように、ミシン主軸とは別駆動のエアシリンダなどのアクチュエータにより（何れも図示せず）、中押え２５５はミシン主軸に同期して上下動するとともに、ミシン主軸停止時も針２５４の動作とは切り離して単独で中押え２５５を駆動する機構が設けられている。
【００３６】
次に糸結び部３について説明する。
【００３７】
図１に示すように、自動縫いミシン１はミシン頭部２上に、糸結び部（電装ボックス）３を設けている。この電装ボックス上には色、材質、太さ等の異なる糸の糸巻きＴ１〜Ｔ５が並べられて保持されている。電装ボックス３上には糸案内３２も設けられていて、各糸巻きＴ１〜Ｔ５から引き出された糸Ｔ１１〜Ｔ５１の各糸端部Ｔ１２〜Ｔ５２は、何れも糸案内３２に挿通されて電装ボックス３の側面部に配置されているインデックス３３に垂下している。符号３２１〜３２５は何れも一端側が糸案内３２に固定され、他端側がインデックス３３に固定されている透明な可撓性の管であり、この管３２１〜３２５には各々糸Ｔ１１〜Ｔ５１が流通する。
【００３８】
図２に示すように、インデックス３３における管３２１〜３２５端部の下には各々が糸Ｔ１１〜Ｔ５１の張力を調節する糸調子３３１〜３３５が設けられている。インデックス３３は、レール６０７で矢示ａ方向に移動自在に支持され、また、背部にラック６０８が設けられている。このラックはインデックスモータ６０６により回転するピニオンと噛み合っていて、インデックスモータ６０６の駆動によりインデックス３３は移動し、糸端Ｔ１２〜Ｔ５２の所望のものを所定の上糸供給路に位置せしめることができる。
【００３９】
ノッタ９はエアシリンダ９０１のロッド９０１ａの先端に支持され、矢示ａ方向に移動する。また、ノッタ９にはエアシリンダ９０２が設けられ、そのシリンダロッドにノッタ９の所定の駆動レバーが取り付けられている。このレバーがエアシリンダ９０２により操作されることにより、２つの糸を糸結びする。ノッタの機構や作用については特公昭５５ー２３８６号公報、特公昭３３−２２６号公報などにより周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００４０】
糸掴み３６は、その基端部がエアシリンダ３６１のロッドに接続され、このエアシリンダの駆動により矢示ｂ方向に移動する。この糸掴み３６の尾端側は支持台３６２に支持され、先端部には上糸と係合して牽引するフック３６３が形成されている。また、支持台３６２には上糸を切断するメス３６４と、この切断された糸の元糸側端部を保持する糸押え３６５とが設けられている。即ち、エアシリンダ３６１の駆動により矢示ｂ方向（図 2 ）のうち、図２６で示すように、エアシリンダ３６１のロッドを伸ばしてフック３６３を上糸の元糸側端部と係合（捕捉）させてから、図２７で示すように、エアシリンダ３６１のロッドを縮めて退避させる方向（後退方向）に移動することで前記元糸側端部を牽引（延出）して糸押え３６５に保持する。
【００４１】
糸クランプ３７はエアシリンダ３７１のロッドに取り付けられ、このエアシリンダ駆動により矢示ｂ方向に移動する。図３、図４に示すように、糸クランプ３７内にはエアシリンダ３７ａで駆動されるシリンダロッド３７ｂとクランプボール３７ｃが設けられ、シリンダロッド３７ｂでクランプボール３７ｃを押圧して糸クランプ４３５の内壁とボール３７ｃとで糸端をクランプする。また、糸クランプ３７にはチューブ３７ｄが接続され、このチューブ３７ｄからのエアの吸引により糸端を吸引する。即ち、エアシリンダ３７１のロッドを伸ばす矢示ｂの前進方向（図２７）に駆動して、糸クランプ３７を糸端位置に移動し、チューブ３７ｄの吸引によりこの糸端を吸引して、エアシリンダ３７ａによりシリンダロッド３７ｂでクランプボール３７ｃを押圧して糸クランプ４３５の内壁とボール３７ｃとでこの糸端をクランプ（捕捉）する。次にエアシリンダ３７１のロッドを縮めて退避させる方向（後退方向）（図２８）に駆動して糸クランプ３７に捕捉された前記糸端を延出して保持する。
【００４２】
フック３６３下の電装ボックス３の底部には開口部３１２が開けられていて、この開口部下部には糸屑かご３１３が設けられている。
【００４３】
インデックス３３の下部には糸案内装置３８が設けられている。さらに、電装ボックス３の側部で所定の上糸供給路には、糸調子３９が設けられ、また、その近傍には糸調子開閉装置３９ａが設けられている。さらに、符号４１は糸交換スイッチパネルである。
【００４４】
図５に示すように、前記糸案内装置３８は糸案内３８１を備えている。糸案内３８１には切欠３８１ａ〜３８１ｅが形成されている。この切欠３８１ａ〜３８１ｅには、各々糸Ｔ１１〜Ｔ５１が係合し、この糸Ｔ１１〜Ｔ５１を案内する。符号３８２はシャッタ装置であり、一方の側部は糸案内本体３８１に摺動自在に軸支され、他方の側部は、糸案内本体３８１に固定されたエアシリンダ３８３のシリンダロッドに固定されている。シャッタ装置３８２からはＬ字形のフック３８３ａ〜３８３ｅが延出していて、シリンダ３８３にシャッタ装置３８２が駆動されて矢示ｃ方向に移動することで、切欠３８１ａ〜３８１ｅを開閉する。
【００４５】
図６に示すように、前記糸交換スイッチパネル５１はデジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ及び５１Ｍ並びにマニュアルスイッチ５１１を備えている。デジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ及び５１Ｍは、各々糸巻Ｔ１〜Ｔ５のうち糸交換の交換糸を指定するデータを設定することができる。図６の例ではデジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅに、１、２、３、４、５番の数字が表示されているが、１〜５番はデジタルスイッチ５１Ａ〜５１Ｅを各々指定するデータが設定されていることを示す。図７は縫製データの構成例であるが、１、２、３、４、…のデータのうち、色データはデジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ及び５１Ｅのアドレスであり、そのアドレスで指定されたデジタルスイッチに設定されている交換糸に糸交換することを示す。すなわち、デジタルスイッチ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅは設定を変更すれば、縫い形状は同じでも上糸の種類を変えて縫製することができる。マニュアルスイッチ５１１はＯＮにすることで、デジタルスイッチ５１Ｍで設定する交換糸に糸交換される。
【００４６】
図８に示すように、糸調子３９は、固定の糸調子皿３９３と、この糸調子皿３９３に向かってばね３９４で付勢された糸調子皿３９５とを備えている。糸調子開閉装置３９ａはエアシリンダ３９１のシリンダロッドに爪部３９２を取り付けたものであり、シリンダ３９１の駆動により、爪部３９２が糸調子３９の糸調子皿３９３と３９５との間に差し込まれることにより糸調子皿３９３と３９５との間を開き、引き抜くことにより閉じる。
【００４７】
次に、糸引出し部４について説明する。
【００４８】
図９に示すように、糸引出し部４は、糸緩め装置４１、糸牽引装置４２、糸捕捉装置４３とを備えている。
【００４９】
糸緩め装置４１は、取付け板４１１を備え、この取付け板４１１にはロータリーアクチュエータ４１２が設けられている。このロータリーアクチュエータ４１２で回転する回転軸４１３の先端には基板４１４が設けられ、この基板４１４にはエアシリンダ４１５が設けられている。ロータリーアクチュエータ４１２が針２５４側に回転した後、シリンダ４１５が駆動されると、そのシリンダロッドに固定された糸ガイド４１６が前進して、糸巻Ｔ１〜Ｔ５から供給されて針棒２５３、所定の糸案内を介して針孔２５４ａを通過する手前の上糸Ｔと針２５４との間に差し込まれる。取付け板４１１には長孔４１１ａ、４１１ａが形成され、この長孔４１１ａ、４１１ａに挿通されたねじ４１１ｂ、４１１ｂでミシン頭部２に固定される。
【００５０】
糸牽引装置４２は駆動歯車４２１を備えている。この駆動歯車４２１は軸４２１ａに固定され、糸巻取りモータ４２２により回転する。モータ４２２には、このモータの回転軸の回転角を検出する回転センサ（図示省略）が設けられている。従動歯車４２３は駆動腕４２４の一端側に回動自在に取り付けられている。駆動腕４２４の他端側には軸受４２５ａに回動自在に軸支されている軸４２５ｂの一端側が取り付けられている。軸４２５ｂの他端側にはレバー４２６ａの一端側が取り付けられ、他端側はナックル４２６ｂを介してエアシリンダ４２７のシリンダロッドと連結されている。駆動腕４２４は、シリンダ４２７の駆動により矢示ｄ方向に回動して、従動歯車４２３を、駆動歯車４２１と噛み合わせたり、駆動歯車４２１から退避させたりする。
【００５１】
図１０に示すように、糸捕捉装置４３はミシン頭部２に回動自在に取り付けられたエアシリンダ４３１を備えている。そのシリンダロッドにはリンク４３２が固定されている。腕部４３３は段ねじ４３３ａで回動自在にミシン頭部２に取り付けられ、その一端部はリンク４３２と回動自在に連結されている。クランプホルダ４３４の一端側には長孔４３４ａが形成され、この長孔４３４ａに挿通したねじ４３４ｂ、４３４ｂで腕部４３３の他端側に取り付けられる。クランプホルダ４３４の他端側には糸クランプ４３５が設けられている。
【００５２】
リンク４３６は段ねじ４３６ａで回動自在にミシン頭部２に取り付けられている。このリンク４３６の一端側には長孔４３６ｂが形成され、この長孔４３６ｂは腕部４３３に形成されたピン４３３ｂに係合している。ワイパ４３７の基端側には長孔４３７ａが形成され、この長孔４３７ａに挿通した止ねじ４３７ｂ、４３７ｂでリンク４３６の他端側に取り付けられている。
【００５３】
図３、図４に示すように、糸クランプ４３５内にはエアシリンダ４３５ａで駆動されるシリンダロッド４３５ｂとクランプボール４３５ｃが設けられ、シリンダロッド４３５ｂでクランプボール４３５ｃを押圧して糸クランプ４３５の内壁とボール４３５ｃとで糸端をクランプする。また、糸クランプ４３５にはチューブ４３５ｄが接続され、このチューブ４３５ｄからのエアの吸引により糸端を吸引する。
【００５４】
次に、制御系の構成について説明する。
【００５５】
図１１に示すように、ＣＰＵ７０には、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２、所定の割込処理用のタイマ５５、縫いデータ演算部７３がバスにより接続されている。ＲＯＭ７１には各種制御プログラムなどが格納されている。縫いデータ演算部７３はフロッピーディスク７４に格納されている所定の縫いデータを縫製装置１を駆動するデータに変換する。また、ＣＰＵ７０は所定のＩ／Ｏインターフェース、各種ドライバ６０を介して、各種のアクチュエータ、センサなどと接続されている。すなわち、針位置検出センサ６１は上軸（図示せず）の回転から針２５４の位置を検出する。また、所定の押えスイッチ６２、スタートスイッチ６３、準備キー６４（所定の操作パネル上に設けられている）、一時停止スイッチ６５、ミシンモータ６６、前記のインデックスモータ３４３、前記の糸巻きモータ４２２、各種ソレノイド６７、前記した各種エアシリンダその他のエアシリンダを駆動するための各種電磁弁６８などが接続されている。
【００５６】
次に、作用について説明する。
【００５７】
図１２に示すように、縫製装置１の所定の電源をＯＮにすると、各部の所定の初期設定、エラーチェックがなされ（ステップＳ１）、準備キー６４が０Ｎされると（ステップＳ２）、フロッピーディスク７４から所定の縫いデータが、演算部５３により縫製装置１を駆動するための所定の駆動データに変換されてＲＡＭ７２に格納され（ステップＳ３）、各部の原点検索がなされる（ステップＳ４）。
【００５８】
この後、準備キー６４が０ＮされればステップＳ２に戻って縫製データの変更が可能であるが（ステップＳ５）、そうでないときは、マニュアルスイッチ５１１をＯＮにすることで、デジタルスイッチ４１Ｍに設定されているデータが読み込まれて（ステップＳ７）、所定の糸交換（ステップＳ８〔後述〕）が行われる。この糸交換後、あるいはマニュアルスイッチ５１１をＯＮにしなかったときは、押えスイッチ６２を０Ｎすることで、押え２１１ａ、２１１ｂが下降し（ステップＳ９、ステップＳ１０）、押えスイッチ６２を再度０Ｎして押え２１１ａ、２１１ｂを上昇させない限りは（ステップＳ１１、ステップＳ１２）、スタートスイッチ６３を０Ｎにすることにより（ステップＳ１３）、縫製データ中の色データに基づいてデジタルスイッチ５１Ａ〜５１Ｅに設定されている所定の糸交換データを読み込んで（ステップＳ１４）、縫製データに基づく所定の縫製作業が行われる（ステップＳ１５〔後述〕）。
【００５９】
次に、この縫製作業（ステップＳ１５）について、より詳細に説明する。
【００６０】
図１３に示すように、まず、中押え２５５が下降し（ステップＳ２１）、所定の駆動データに基づいて押え２１１ａ、２１１ｂの移動により、この押え２１１ａ、２１１ｂで保持されている被縫物１００を１針分Ｘ−Ｙ方向に移動して針落ちする（ステップＳ２２）。なお、上糸Ｔは予め中押え２５５の針通し孔２５５ａの下に糸通ししておく。駆動データにより、次に糸切り動作が設定されているときは（ステップＳ２３）、所定の糸切り装置を駆動して糸切りし（ステップＳ２４）、所定のワイパ装置を駆動した後（ステップＳ２５）、ステップＳ２２に戻る。次に設定されているのが糸交換動作であるときは（ステップＳ２６）、所定の糸交換を行なう（ステップＳ２７〔後述〕）。以上の動作の繰り返しにより縫製がなされ、駆動データにより次に設定されているのが縫製終了であるときは、縫製作業は終了して前記ステップＳ５に戻って待機状態となる（ステップＳ２８）。
【００６１】
前記糸交換動作（ステップＳ８、ステップＳ２７）について詳細に説明する。
【００６２】
図１４〜図１７に示すように、まず、シリンダ４３１の駆動を開始し、また、チューブ４３５ｄからのバキュームも開始して（ステップＳ３１）、０．７ｓのディレータイム後、糸クランプ４３５とワイパ４３７とを針２５４に引き付けるように移動する（ステップＳ３２〔図１０参照〕）。シリンダ４３５ａを０Ｎしてシリンダロッド４３５ｂでバキュームボール４３５ｃを押圧する動作を開始する（ステップＳ３３〔図３、図４参照〕）。０．２ｓのディレータイム後、上糸Ｔの糸端が糸クランプ４３５の内壁とバキュームボール４３５ｃとでクランプされる（ステップＳ３４）。
【００６３】
この後、シリンダ３６１、３７１の駆動によりフック３６３、糸クランプ３７のインデックス側への移動を開始する（図２参照）。チューブ４３５ｄからの糸端のバキュームを停止し、シリンダ４３１の駆動により糸クランプ４３５とワイパ４３７との元の位置への退避を開始する（図１０参照）。さらに、糸クランプ４３５でクランプされた糸端はギア４２３、４２１側に移動開始して上糸Ｔが引き出される（ステップＳ３５〔図２４参照〕）。０．７ｓのディレータイム後、上糸Ｔの糸端側がギア４２３、４２１間に位置し、また、フック３６３が被交換糸を捕捉している（ステップＳ３６）。次に、糸を捕捉したフック３６３が後退を開始し、シリンダ５２３の駆動によるギア４２３、４２１間の閉鎖が開始しする。また、所定の糸切り装置の電熱線の通電が開始される（ステップＳ３７）。０．３ｓのディレータイム後、被交換糸はメス３６４で切断されて、その元糸の切断端部がメス３６４、フック３６５間に挟持保持されている（図２７参照）。また、上糸Ｔはギア４２３、４２１の間にクランプされる（ステップＳ３８〔図２４参照〕）。
【００６４】
次に、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎされていたときは、デジタルスイッチ５１Ｍ、そうでないときは色データで指定するデジタルスイッチの設定データを読込み（ステップＳ３９、ステップＳ４０、ステップＳ４１）、インデックスモータ３４３の駆動を開始し、インデックス３３から垂下している糸端Ｔ１２〜Ｔ５２から糸交換データが指定する被選択糸（交換糸）の糸端を所定の糸結び位置に移動する（ステップＳ４２、ステップＳ４３）。このインデックス３３の移動中にマニュアルスイッチ５１１が０Ｎされていたときは、インデックス３３の停止後ステップＳ４０に戻る（ステップＳ５１）。
【００６５】
この後、糸クランプ３７のシリンダ３７ａの駆動によりシリンダロッド３７ｂとボール３７ｃとの当接を解除し（図３参照）、チューブ３７ｄからのエアのバキュームを開始し、シリンダ３８３を駆動してシャッタ装置３８２の駆動でフック３８３ａ〜３８３ｅによる切欠３８１ａ〜３８１ｅの閉鎖の解除動作を開始する（ステップＳ５２）。０．７ｓのディレータイム後（ステップＳ５３）、シリンダロッド３７ｂによるバキュームボール３７ｃの押圧動作を開始し（ステップＳ５４）、０．１ｓのディレータイム後（ステップＳ５５）、チューブ３７ｄからの糸端のバキュームは停止する（ステップＳ５６）。０．５ｓのディレータイム後（ステップＳ５７）、シリンダ３５１の駆動によりノッタ９の所定の糸結び位置への移動を開始し、また、シリンダ３９１の駆動による糸調子皿３９２と３９５の閉鎖を開始する（ステップＳ５８〔ステップＳ２７参照、図２７参照〕）。０．８５ｓのディレータイム後（ステップＳ５９）、シリンダ９０２の駆動による交換糸と被選択糸との糸結び作業が開始される（ステップＳ６０〔図２８参照〕）。１ｓのディレータイム後、糸結びが完了している（ステップＳ６１）。
【００６６】
そして、ノッタ９の糸結び動作が停止して、シリンダロッド３７ｂとバキュームボール３７ｃとが解除され、チューブ３７ｄにより糸結び後の被選択糸（交換糸）はバキュームされて排出される（ステップＳ７１）。なお、糸結び後の元糸の残り糸は次に糸結びするためにフック３６３がせり出すときに脱落して糸屑カゴ３１２に落ちる。
【００６７】
０．３ｓのディレータイム後（ステップＳ７２）、チューブ３７ｄのバキュームは停止され、シリンダ３５１の駆動によりノッタ９は退避し、チューブ４３５ｄからのバキュームが開始される。また、中押え２５５の下降が開始し（図３３参照）、シリンダ４１５の駆動により糸ガイド４１６が前進して針孔２５４ａを通過する直前の元糸と針２５４との間への差し込み動作が開始する（図３０参照）。さらに、糸調子皿３９３と３９５とをシリンダ３９１の駆動により閉じる（ステップＳ７３〔図２７参照〕）。
【００６８】
０．３ｓのディレータイム後（ステップＳ７４）、モータ４２２が駆動を開始し、元糸が牽引される（ステップＳ７５）。そして、モータ４２２に設けられた回転センサにより予め設定されている以上のモータ４２２の回転変動が検出されたときは巻糸の結び目が針孔２５４ａに引っかかったと判断し（ステップＳ７６）、モータ４２２の停止処理を行う（ステップＳ９１）。そして、所定のモータ逆回転データを読込み（ステップＳ９２）、所定量の逆回転をモータ４２２にかける（ステップＳ９３〔図２５参照〕）。
【００６９】
次に、ロータリーアクチュエータ４１２を駆動し、糸ガイド４１６の２段目の動作、すなわち、糸ガイド４１６で上糸を針２５４から引き離すように所定量の移動を開始し（ステップＳ９４〔図３１参照〕）、所定のディレータイム後（ステップＳ９５）、停止する（ステップＳ９６）。そして、所定のモータ正回転データを読込み（ステップＳ９７）、ステップＳ７５に戻って再度上糸の牽引を開始する（図２４参照）。所定量の上糸が引き出されるとモータ４２２は停止する（ステップＳ７７）。ステップＳ７６で結び目の針孔２５４ａへの引っかかりがないときも所定量の上糸が引き出されるとモータ４２２は停止する。
【００７０】
この後、ギア４２３を最初の位置に退避させ、シャッタ装置３８２の駆動でフック３８３ａ〜３８３ｅによる切欠３８１ａ〜３８１ｅの閉鎖を行い、中押え２５５を元の位置に上昇し、糸ガイド４１６も元の位置に退避させる（ステップＳ７８）。前記の所定の糸切り装置（既に電熱線は通電されている）の通電は停止する。このときに、この糸切り装置は後述する割込処理により所定のソレノイドによりミシン頭部２から降下して針２５４から先の元糸部分を切断除去している。なお、ギア４２１、４２３間にクランプされているいた残り糸はチューブ４３５ｄからバキュームされて排出される。そして、０．１ｓのディレータイム後、このバキュームも停止する（ステップＳ７９、ステップＳ８０）。また、ステップＳ５１の判断後に、マニュアルスイッチ５１１を０Ｎにした場合は、ステップＳ３１に戻る。
【００７１】
次に、この縫製装置１が行う割込処理について説明する。
【００７２】
この処理は図１２〜図１７を参照して説明した前記の処理とは別に０．１ｍｓごとに行われるパルスモータ駆動のための処理である。
【００７３】
まず、現在パルスモータ（モータ６０６、４２２）の駆動の必要があるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。必要があるときはステップＳ１０２に進む。すなわち、前記の図１２〜図１７を参照して説明したパルスモータ駆動の必要があるとき（ステップＳ４２、ステップＳ７５）、パルスモータを駆動するための初期化を行って、ステップＳ１０２に進むための条件を作ることで割込処理が行われる。
【００７４】
現在回転立ち上げ処理中か判断され（ステップＳ１０２）、回転立ち上げ処理中であれば、パルスモータの立ち上げを行う所定の立ち上げカウンタの現在値を−１し（ステップＳ１０３）、このカウンタ値が０でないときはパルスモータ駆動の必要がないので、処理を終了し、０となったときはパルスモータの回転方向を判断して（ステップＳ１０５）、相を切り換える（１ステップモータ駆動）（ステップＳ１０６、ステップＳ１０７）。
【００７５】
そして、パルスモータがインデックスモータ６０６なのか、巻取りモータ４２２なのか判断し（ステップＳ１２１）、パルスモータがインデックスモータであるときは、立ち上げデータセーブアドレスのカウンタ値を＋１する。立ち上げデータはモータを立ち上げていく固定データであり、アドレスの指定するデータを読み込む（ステップＳ１２８）。そして前記立ち上げカウンタにデータをセットしなおす（ステップＳ１２９）。立ち上げカウンタが０でないときは処理を終了し、０のときは、モータの立ち上げは終了であり、所定の立ち上げ終了フラグをセットし処理を終了する（ステップＳ１３０、ステップＳ１３１）。
【００７６】
ステップＳ１２１でパルスモータが糸巻取りモータ４２２であったときは、糸巻取り回転が所定の低速モードか高速モードかが判断される（ステップＳ１２２）。なお、このモードの選択は所定のディップスイッチの切換えにより予め行われる。そして、どちらのモードであっても、各々糸巻取りモータ４２２についての所定の立ち上げデータセーブアドレスのカウンタ値を＋１して、アドレスの指定するデータを読み込み、糸巻取りモータ４２２についてステップＳ１２９以降の処理を行う（ステップＳ１２３、ステップＳ１２４、ステップＳ１２５、ステップＳ１２６）。
【００７７】
ステップＳ１０２で最高速による回転であった場合は、パルスモータの回転立ち下げ処理であるか判断し（ステップＳ１４１）、そうでない、すなわち、最高速回転を維持する場合は、所定の最高速カウンタを−１する（ステップＳ１４２）。そして、このカウンタ値が０となっていないときは処理が終了し、０になったときは、パルスモータがインデックスモータ６０６であっても、巻取りモータ４２２であっても、各々の最高速カウンタ値をプリセットしてモータの相を変える（１ステップモータ駆動）（ステップＳ１４４〜ステップＳ１４８）。すなわち、最高速カウンタは所定時間の経過によりモータの相を変えるためのカウンタである。
【００７８】
次に、パルスモータのモータ軸が一回転したことを検出する相切換え補助カウンタを−１して、このカウンタ値が０となったか否かを判断する（ステップＳ１６１、ステップＳ１６２）。０であるときは処理が終り、０になっていないときは所定のパルスモータ送りカウンタが０となったか否かを判断する（ステップＳ１６３）。パルスモータ送りカウンタはパルスモータがトータルで何回転したかを判断するカウンタである。
【００７９】
このカウンタ値が０となっていないときはカウンタ値を−１し（ステップＳ１６４）、パルスモータがインデックスモータ６０６か巻取りモータ４２２か判断し（ステップＳ１６６）、インデックスモータ６０６であったときはこのモータの相切換え補助カウンタをプリセットして処理を終了し、巻取りモータ４２２であったときはこのモータの相切換え補助カウンタをプリセットする（ステップＳ１６８）。そして、送りカウンタのカウント値が３、すなわち、巻取りモータ４２２の最後の３回転で所定のソレノイドを駆動して所定の糸切り装置（針孔２５４ａから引き出した元糸を切断する）をミシン頭部２からの引き下げを開始する。これにより、糸交換後に針孔２５４ａから引き出した元糸部分を切断する（ステップＳ１６９）。ステップＳ１６３で送りカウンタが０となったときは、前記のソレノイドにより前記所定の糸切り装置のミシン頭部２側への引き上げを開始して所定の終了フラグをセットする。
【００８０】
前記ステップＳ１０１に戻って、パルスモータ駆動を現在行なう必要がないときは、所定のディレータイマに入ってタイマのカウントの必要があるときは（ステップＳ１０８）、所定のタイマカウンタを−１して（ステップＳ１０９）、カウント値が０になったら所定のカウンタ終了フラグをセットして終了する。
【００８１】
次に、この縫製装置１で行う一時停止処理について説明する。
【００８２】
この一時停止処理は、図１２〜図１７を参照して説明した前記処理中に一時停止スイッチ６５が０Ｎされることにより、直ちに開始される処理である。
【００８３】
図１８、図１９に示すように、一時停止スイッチ６５が０Ｎされると、前記の糸交換処理（図１４〜図１７）が現在行われているか否か判断する（ステップＳ２０１）。
【００８４】
一時停止スイッチ６５が０Ｎされて糸交換処理中でなかったときは、縫製中でなければ、一時停止処理を終了し（ステップＳ２０２）、縫製中であれば、ミシンの回転と押えを駆動するＸ−Ｙテーブルを停止し（ステップＳ２０３）、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであれば（ステップＳ２０４）、デジタルスイッチ５１Ｍの設定データが変更されているか否か判断し、変更されているときは所定の交換糸変更要求データを読み込んで（ステップＳ２０７）、前記の糸交換動作（図１４〜図１７）が直ちに行われる。
【００８５】
糸交換処理中であるときは、パルスモータが駆動されているか否か判断され（ステップＳ２１０）、駆動されているときはそのパルスモータがインデックスモータ６０６であるときは、このモータ６０６によるインデックス３３の送りが終了しているか判断し（ステップＳ２１１、ステップＳ２１２）、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであり、デジタルスイッチ５１Ｍに設定されているデータが変更されているときは（ステップＳ２１３、ステップＳ２１４）、所定の交換糸変更要求データを読み込む（ステップＳ２１５）。
【００８６】
ステップＳ２１０でパルスモータが駆動されていないときは、チューブ３７ｄからの交換糸のバキュームが停止し（ステップＳ２１７）、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであるときは、その停止段階から再開して（ステップＳ２１８、ステップＳ２１９）、ステップＳ２１４以下の処理がなされる。
【００８７】
パルスモータが糸巻取りモータ４２２であるときは、前記の割込タイマ７５を停止する（ステップＳ２２０）。これにより糸巻取りモータ４２２は停止する。そして、マニュアルスイッチ５１１が０Ｎであれば、糸巻取りモータ４２２の駆動データをプリセットする。すなわち、モータ４２２の駆動を最初からやり直すために、前記した各種カウンタのリセットなどがなされ（ステップＳ２２１、ステップＳ２２２）、割込タイマ７５が再度駆動されてモータ４２２の回転がやりなおしされ、前記ステップＳ２１４以降の処理がなされる。
【００８８】
縫製装置１によれば、糸クランプ３７による被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間はフック３８３ａ〜３８３ｅを閉じて切欠３８１ａ〜３８１ｅからの糸端部の抜出しを防止するから、インデックス３３が移動しても糸の踊りによる切欠３８１ａ〜３８１ｅからの抜け出しは防止され、被選択糸の捕捉は確実に行われる。
【００８９】
また、元糸の張力を針２５４側で調節する糸調子３９を備えているから、元糸は糸掴み３６と糸調子３９とで所定の張力を与えられ、被選択糸は糸巻Ｔ１〜Ｔ５側を糸調子３３１〜３３５で、糸引き出し端部側をメス３６４と糸押え３６５で保持されて所定の張力を与えられたまま、この両糸をノッタ９で結ぶことが可能となるから、結びが甘くなることなく、糸結びを確実に行うことができる。
【００９０】
この場合に、糸結び作業の開始から終了の間は糸調子３９の糸調子皿３９３、３９５を閉じて糸に張力を与えるが、縫製中は開くので（ステップＳ７３、ステップＳ５８）、糸調子３９から受ける抵抗により縫製に支障が生じることがない。
【００９１】
〔発明の実施の形態２〕
この発明の実施の形態２の縫製装置が前記発明の実施の形態１の縫製装置と異なる点は、図３４に示すように、前記糸掴み３６に代えて糸掴み５２を設け、また、糸バキューム５３を新たに設けている点にある。
【００９２】
図３５、図３６に示すように、糸掴み５２は、エアシリンダ５２１の駆動によりフック５２２がせりだして上糸を捕捉し、捕捉後、収納されるように構成されている。この収納時、上糸はメス５２３により切断される。また、糸押え５２４が設けられている。この糸押え５２４は基端側が軸５２５で開閉自在であり、尾端側はばね５２６により付勢されメス５２３に当接している。エアシリンダ５２７は、そのシリンダロッドで糸押え５２４を押圧し、メス５２３と糸押え５２４とを開く。
【００９３】
また、糸バキューム５３はその先端部が糸掴み５２のメス５２３の先端部下部に位置して配置されている。糸バキューム５３はエアの吸引により糸を吸い込む。
【００９４】
上記の構成で、フック５２２を発明の実施の形態１におけるフック３６３と同様のタイミングで駆動することにより（図１２〜図１７）、フック５２２で上糸を捕捉して切断し、元糸の切断端部側はメス５２３と糸押え５２４との間に挟持され、糸結び後の残り糸がメス５２３と糸押え５２４との間に残る。
【００９５】
そこで、前記割込処理のステップＳ１６７とステップＳ１６８との間に（図２３参照）、シリンダ５２７のシリンダロッドが０ＮであればＯＦＦに、ＯＦＦであれば０Ｎにする処理を付け加えれば、糸押え５２４とメス５２３とは、割込処理ごと（０．１ｍｓごと）に開、閉、開、閉、…を繰り返し（図３６、図３７参照）、残り糸を振り落とすことができる。
【００９６】
したがって、残り糸の残留により元糸の切断端部側の挟持圧力が低下することがない。
【００９７】
また、糸押え５２４とメス５２３との開、閉、開、閉、…動作中に、糸バキュームによる吸引を行えば、この開閉動作によっても振り落とせない糸を落とすことができ、また、残り糸を吸引して排出できるから、残り糸のかたずけも容易である。
【００９８】
その他の点は発明の実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、被選択糸の端部を所定位置で容易に捕捉することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である縫製装置の斜視図。
【図２】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸結び部の斜視図。
【図３】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸クランプの断面図。
【図４】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸クランプの断面図。
【図５】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸案内装置を説明する図。
【図６】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸交換スイッチパネルを説明する図。
【図７】この発明の実施の形態１である縫製装置の縫製データを説明する図。
【図８】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸調子とその開閉装置を説明する図。
【図９】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸引き出し装置の斜視図。
【図１０】この発明の実施の形態１である縫製装置の糸クランプとワイパを説明する図。
【図１１】この発明の実施の形態１である縫製装置の制御系を説明するブロック図。
【図１２】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１３】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１４】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１５】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１６】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１７】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１８】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図１９】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２０】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２１】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２２】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２３】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明するフローチャート。
【図２４】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２５】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２６】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２７】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２８】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図２９】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３０】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３１】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３２】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３３】この発明の実施の形態１である縫製装置の作用を説明する図。
【図３４】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸結び部の斜視図。
【図３５】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸掴みの平面図。
【図３６】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸掴みの側面図。
【図３７】この発明の実施の形態２である縫製装置の糸掴みの側面図。
【符号の説明】
１ 縫製装置
９ ノッタ
３３ インデックス
３６、５２ 糸掴み
３７ 糸クランプ
３９ 糸調子開閉装置
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｍ デジタルスイッチ
５３ 糸バキューム
７０ ＣＰＵ
３３１ ラック
３６４、５２３ メス
３８１ａ、３８１ｂ、３８１ｃ、３８１ｄ、３８１ｅ 切欠
５２７ エアシリンダ
６０６ インデックスモータ
６０７ レール
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５ 糸巻
Claims (1)
- 複数の糸巻と、
この糸巻から各々引出した複数の糸端部を垂下させて並べて保持する第１の糸端部保持部と、
この第１の糸端部保持部から選択的に引出されて上糸とされている糸を切断する糸切断部と、
この切断された糸の元糸側端部を捕捉して後退方向に延出させて保持する第２の糸端部保持部と、
前記第１の糸端部保持部に保持されている糸から交換糸を選択する糸選択部と、
前記第１の糸端部保持部を移動することで前記被選択糸の糸端部側を所定の糸結び位置に移動する糸端部移動部と、
この移動後の前記被選択糸の糸端部側を捕捉して後退方向に延出させて保持する糸捕捉部と、
被選択糸の糸端部側と前記元糸側がそれぞれ前記延出された部位に移動させて両糸端を糸結びするノッタと、
前記第１の糸端部保持部に設けられ前記複数の糸巻から各々引出した糸の端部側が各々係合する複数の切欠溝部と、
この各切欠溝部を開閉する開閉部と、
少なくとも前記糸捕捉部による前記被選択糸の糸端部側の捕捉開始から終了までの間は前記開閉部を閉じて前記切欠溝部からの糸端部の抜出しを防止する開閉制御部とを備えている、ミシンの上糸交換装置。
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-
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