JP4004621B2 - ボビン交換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、下糸をボビンに自動的に供給する糸巻き装置（下糸自動供給装置）を開発すると共に、この下糸自動供給装置を特開平７−６８０７１号において開示している。
【０００３】
この下糸自動供給装置は、下糸が巻き付けられるボビンを内部に収容すると共にミシンの釜内に装着されるボビンケースと、このボビンケースを把持又は開放可能な把持手段、および、この把持手段を支軸を支点として回動させると共に支軸の軸線方向に移動可能な回動アームよりなり、ミシンの釜に対してボビンケースを出し入れするボビン交換装置と、釜から出されたボビンケース内のボビンに残された残糸を除去する残糸除去装置と、残糸除去されたボビンに新たに下糸を巻き付ける下糸巻回装置と、ボビンに巻き付けられた下糸の一端を該ボビンを保持したボビンケースに糸掛けする糸掛け機構と、ボビンケースへの糸掛けを完了し下糸供給源に連なる下糸を切断する糸切り機構とを具備する構成となっている。
【０００４】
この下糸自動供給装置においては、ミシンの釜内に装着されたボビンケース内のボビンに巻かれた下糸が消費されて所定巻量以下になったとき、ミシンが停止され、上記把持手段により釜内からボビンケースを取り出すとともに既に糸を巻かれているボビンを備えた別のボビンケースを釜内に装着し、ミシンは再び縫製作業を開始する。そしてこの再開された縫製作業中に、先に取り出されたボビンケース内のボビンに残されている糸を前記残糸除去装置により取り除き、その後、前記下糸巻回装置により所定量の糸を該ボビンに巻き付ける。所定量の糸が巻き付けられると、前記糸掛け機構により糸端部がボビンケースの下糸張力調整ばね下に挿通されて所定の導出部に案内され、その後、その導出部から糸供給源に連なる糸を前記糸切り機構により切断する。そして現在釜内のボビンケースのボビンに巻かれた糸が消費されると、前回と同様にボビンケースが交換される。前記糸切り機構による糸切り完了後、ボビンケースを糸巻き位置から離れた別のボビンケース支持軸（ダミー軸）に一旦支持し、そのダミー軸からミシンの釜に搬送装着されるものも知られている。
【０００５】
前記残糸除去装置の機枠にはボビンを保持するための保持軸が設けられており、該保持軸は釜に設けられている周知のボビン保持軸と同様の構成となっている。また、前記ダミー軸も同様の構成となっている。
そして、ボビンを保持しているボビンケースには、通常、横方向にスライドして前記各保持軸に対して係止状態または解除状態となる係止板と、倒伏位置において前記係止板を係止状態とし起立することにより解除状態とするレバーとを有しており、該ボビンケースを釜や糸巻回装置等に着脱するためのボビン交換装置の把持手段は、前記レバーを引き起こして起立位置にしながら把持し、これによりボビンケースは保持軸に対して解除状態になって把持されており、ボビン交換装置を軸線方向に移動させることにより着脱可能となる。
【０００６】
上記ボビンケースを交換するためのボビンケース交換装置の動作は次のようになる。
即ち、釜内のボビンケースが取外された状態で、把持手段を先端に設けた回動アームが把持手段を残糸除去装置あるいは前記ダミー位置の保持軸上に装着されたボビンケースに対向するように回動アームを回動する。次に把持手段が保持軸に接近するように回動アームを軸線方向に移動する。その移動時に把持手段がボビンケースの前記レバーを引き起こしながら把持する。次に回動アームが保持軸から離れるように軸線方向に移動して残糸除去装置あるいはダミー位置からボビンケースを引き離してから、該把持手段を釜に対向するように回動アームを回動する。次に把持手段が釜に接近するように回動アームを回動し、釜内の保持軸にボビンの孔を挿入するようにボビンケースを釜内に装着する。次に把持手段が前記レバーの把持を解除してから回動アームを釜から離れるように移動する。これにより、前記レバーは倒伏位置となってボビンケースは釜内の保持軸上に係止される。
これらのボビンケースの着脱動作は、残糸除去装置の保持軸に対しても同様に行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図７（ｂ）に示すように、下糸Ｌがセットされて使用可能となったボビンケース１０は、その糸導出部１０ｄから下糸Ｌが外部に延出した状態にある。
しかしながら、上記従来のボビン交換装置では、この延出した下糸Ｌの制御を行っていなかったため、この下糸Ｌの位置がばらつき、把持手段がボビンケース１０を把持しにいく際に、把持手段とボビンケース１０の間にこの下糸Ｌを挟んでしまうことがあった。
【０００８】
把持手段とボビンケース１０の間に下糸Ｌが挟まれると、把持手段がボビンケース１０のレバー１０ｂを引いてラッチする際（図４参照）に、上記下糸Ｌがレバー１０ｂとボビンケース本体との間に入り込んでしまう。そして、この状態で、該ボビンケース１０を釜まで搬送し、レバー１０ｂを開放して釜内に装着すると、図７（ｃ）に示すように、上記下糸Ｌがボビンケース本体とレバー１０ｂとの間に挟まれた状態で装着されてしまう。このような状態になった場合、釜が回転しても上糸と下糸が絡まないため、縫製処理が行えない。
【０００９】
また、把持手段とボビンケース１０との間に延出した下糸Ｌが挟み込まれなかった場合でも、図７（ｄ），（ｅ）に示すように、下糸のセットされたボビンケース１０を釜Ｋに搬送・装着しにいく際、ボビンケース１０から延出した下糸Ｌがボビンケース１０の開放面１０ｆ側にまわり込んで、該下糸Ｌをボビンケース１０と釜Ｋとの間に挟み込んでしまう場合がある。
【００１０】
下糸Ｌをボビンケース１０と釜Ｋとの間に挟み込んでしまうと、例えば下糸Ｌが太い場合、ボビンケース１０がつまってしまい釜Ｋ内に入っていかず、ボビン交換装置がロックしてしまったり、ボビンケース１０が釜Ｋ内に入った場合でも、下糸の位置不良により縫製処理が出来ないという不具合を生じさせる。
【００１１】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、下糸のセットされたボビンケースを釜まで搬送して装着させるボビン交換装置において、ボビンケースのレバーに下糸を挟んでしまったり、ボビンケースと釜との間に下糸を挟み込んでしまうといった不具合を解消することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、下糸のセットされたボビンケースを着脱可能に保持する第１保持部としてのボビン保持軸と、ボビンケースを装着させるミシン釜と、ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置において、前記第１保持部に保持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を該ボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けるために、ボビンケースのレバーに対してボビンケースの開口部の反対側に配置され、ボビンケース周側面の接線方向に向けてエア出力を行う第１エア出力手段としての第１ノズルと、前記把持手段に把持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を前記把持手段の上にのせるために、前記ボビン保持軸の軸心と同方向を向いて配置され、ボビンケースの奥側からボビンケースの正面側に向けてエア出力を行う第２エア出力手段としての第２ノズルと、前記搬送手段の搬送により前記把持手段が前記ボビンケースを把持しにくる前に前記第１エア出力手段からエア出力を行わせ、（前記把持手段がボビンケースを把持した後で、）前記搬送手段の搬送により前記把持手段が前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着させる以前に前記第２エア出力手段からエア出力を行わせる制御手段とを備えた構成とした。
【００１３】
この請求項１記載の発明によれば、上記第１エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを把持するので、該ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００１４】
ここで、第１エア出力手段は、例えば、保持されたボビンケースの側方から、ボビンの回転軸にほぼ垂直で且つ下糸の導出部におけるボビンケース周側面の接線方向にエアを吹き付ける構成や、ボビンのレバー側からボビンに向けてエアを吹き付ける構成など、下糸がレバーを避ける方向に吹き付けられればどのような構成でも良い。
【００１６】
また、請求項１記載の発明によれば、上記第２エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを釜に装着しにいくので、このボビンケースの装着時に下糸がボビンケースと釜との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００１７】
ここで、第２エア出力手段は、例えば、ボビンケースの開放側からボビンに向けてエアを吹き付ける構成など、下糸が開放側を避ける方向に吹き付けられればどのような構成でも良い。また、第２エア出力手段からエア出力を行わせるタイミングは、特に限定されるものでなく、ボビン把持手段がボビンケースを把持してから釜に収容するまでの間であれば何時でもよい。
【００１８】
請求項２記載の発明は、下糸のセットされたボビンケースを装着するミシン釜と、ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置において、前記把持手段に把持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を該ボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けるエア出力を行う第２エア出力手段と、該第２エア出力手段により吹き付けられた下糸を保持すると共に前記把持手段が搬送手段によりボビンケースから離されると保持した下糸が外される糸端保持手段とを備えた構成とした。
【００１９】
この構成によれば、糸端保持部材により、把持手段の回動中にボビンケースから延出した下糸の糸暴れが防止されるので、ボビンケースを釜へ装着する前に下糸が釜の開放面側に移動してしまうといった従来の不具合を、より確実に防止することが出来る。
【００２０】
好ましくは、上記のボビン交換装置において、前記搬送手段は、前記把持手段をボビンの回転軸との直交平面上に移動可能とし、且つ、前記回転軸の軸線方向に移動可能な構成であり、前記制御手段が前記第２エア出力手段からエア出力を行わせるタイミングが、前記把持手段がボビンケースを把持してから前記搬送手段が前記直交平面上を移動し始めるまでの間に設定するようにしても良い。
【００２１】
一般に、出力されたエアは反射等により離れた位置で乱気流となりかねず、一度所望の位置に下糸を送った場合でも、上記乱気流により再び所望の位置からずれてしまうことが考えられる。そこで、上記の構成によれば、第２エア出力手段からのエア出力のタイミングを、把持手段がボビンケースを把持してから上記軸線方向の移動中のみに限定し、上記直交平面上の運動中にエア出力を行わないようにしたので、上記軸線方向の移動中に下糸が所望の配置状態（例えば把持手段に下糸が乗った状態）になった後、乱気流により下糸が再びボビンケースの開放側に戻されるといった不具合を生じることなく、上記所望の状態のまま上記直交平面上を運動してボビンケースを釜まで搬送・装着することが出来る。
【００２２】
また好ましくは、上記のボビン交換装置において、前記制御手段が、第１エア出力手段からのエア出力を、第２エア出力手段のエア出力開始前に終了する構成とすると良い。
【００２３】
この構成によれば、第１エア出力手段のエア出力により第２エア出力手段のエア出力を乱すことがなく、ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体またはボビンケース本体と釜との間に下糸を挟み込むことがなく、常に確実にボビンケースの交換が行える。
【００２４】
また好ましくは、上記のボビン交換装置において、前記搬送手段が、前記把持手段をボビンの回転軸との直交平面上に移動可能とし、且つ、前記回転軸の軸線方向に移動可能な構成であり、前記制御手段が、前記第１エア出力手段からエア出力を、前記把持手段が前記軸線方向に移動してボビンケースを把持してから、前記把持手段が前記軸線方向に後退し始める前までの間に終了する構成とすると良い。
【００２５】
この構成によれば、前記制御手段が、前記第１エア出力手段からエア出力を前記把持手段が前記軸線方向に移動してボビンケースを把持してから、前記把持手段が前記軸線方向に後退し始める前までの間に終了する構成としたので、把持手段がボビンケースを把持する間中、第１エア出力手段からのエア出力が行われ、ボビンケースの把持中、ボビンケースから延出する下糸がボビンケースのレバーとボビンケース本体部との間に入り込むといった従来の不具合が確実に防止され、さらに第２エア出力手段のエア出力に影響を与えないから、ボビンケースと釜との間に下糸が入り込むことも防止でき、従って、ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を確実に解消することが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図７の図面を参照しながら説明する。
図１は、この実施の形態のボビン交換装置が備わる下糸自動供給装置１００の正面図である。同図中、Ｎはミシン針、Ｋはミシン釜、Ｔはミシンベッドである。
この下糸自動供給装置１００は、ミシン釜Ｋ内のボビンの下糸が消費されて所定量より少なくなった場合に、ミシン釜Ｋ内のボビンおよびボビンケースを自動的に下糸のセットされたボビンおよびボビンケースと交換すると共に、下糸の消費されたボビンおよびボビンケースに自動的に下糸を供給する装置である。
【００２７】
この下糸自動供給装置１００は、ボビンケースを把持する把持手段２（チャックとも呼ぶ）、この把持手段２を支軸３ａを支点として回動させたり支軸３ａの軸線方向に直動させる回動アーム３、第１および第２エア出力手段４，５、図示略の残糸除去装置、並びに、下糸巻回装置等から構成される。図１中、Ａは下糸のセットされたボビンおよびボビンケースを収容するダミー位置、Ｂは残糸除去装置によりボビンの下糸の残りを除去するための残糸除去位置、Ｃはボビンに下糸を巻き付ける下糸巻回位置であり、ミシン釜Ｋ内やダミー位置Ａ並びに残糸除去位置Ｂには、ボビンおよびボビンケースを保持する保持軸ｒ０〜ｒ２が設けられ、下糸巻回位置Ｃにはボビンケースに収容されているボビンを回転させるボビン回転手段６０が設けられている。
【００２８】
これらの内、本発明の実施の形態であるボビン交換装置は、ボビンケース把持手段２、回動アーム３、ダミー位置Ａ、ミシン釜Ｋ、第１第２エア出力手段４，５等から構成されるものである。
【００２９】
図２には、上記第１および第２エア出力手段４，５を示す要部斜視図を、図３には、第１エア出力手段と第２エア出力手段からのエアの方向を示す説明図を、図４には、ボビンケース把持手段２がボビンケース１０を把持する一連の過程（ａ）〜（ｄ）の側面図をそれぞれ示す。
【００３０】
上記ボビン交換装置の把持手段２は、例えば図４に示すように、ベース２３に、ボビンケース１０のレバー１０ｂを引き寄せるネイル２２や、このネイル２２を駆動するソレノイド２１等を取り付けて構成される。ネイル２２は回動ピン２２ｂを中心に回動可能にベース２３に取り付けられており、ソレノイド２１の作動子２１ａはネイル２２の長孔に接続されている可動軸２２ｃを介してネイル２１に連結されている。
【００３１】
このような構成の把持手段２によれば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、回動アーム３の直動により把持手段２のベース２３がボビンケース１０に当接した後、ソレノイド２１が作動して作動子２１ａを引くことで、ネイル２１が回動してその先端部２２ａが矢印ｕの軌道で移動する一方、このネイル２１の先端部２２ａに引っ掛けられてボビンケース１０のレバー１０ｂが矢印ｖの軌道を描いて開かれる（同図（ｂ））。このレバー１０ｂを開くことで、保持軸ｒ０〜ｒ２によるボビンケース１０の保持が解除される。
そして、ボビンケース１０のレバー１０ｂがネイル２２の先端部２２ａとベース２３の把持部２３ａとで挟まれて、ボビンケース１０が把持手段２に把持され（同図（ｃ））、その後、回動アーム３が逆方向に直動することでボビンケース１０が保持軸ｒ０〜ｒ２から取り外される（同図（ｄ））ようになっている。
【００３２】
ボビン交換装置の回動アーム３は、回動用のモータ３１（図５）と直動用のソレノイド３２（図５）とを備え、これらモータ３１およびソレノイド３２の駆動により、支軸３ａ（保持軸ｒ０〜ｒ２やボビンの回転軸線と同方向に設けられている。）を中心に回動、並びに、該支軸３ａに沿って直動可能に構成されている。
【００３３】
第１エア出力手段４は、図２にも示すように、エアパイプ４ａ、ノズル４ｂ、および第１電磁弁４ｃ等から構成され、電磁弁４ｃの開閉により図示しないコンプレッサからエア配管６に供給されるエアをノズル４ｂから出力／非出力するようになっている。上記ノズル４ｂは、上述のダミー位置Ａの側方に設けられ、ダミー位置Ａに保持されたボビンケース１０に対し側方からエアを出力して、ボビンケース１０の糸導出部１０ｄから延出する下糸をレバー１０ｂを避ける方向に吹き付けるように設けられている。詳細には、ノズル４ｂは、ボビン保持軸ｒ１にほぼ直交し、且つ、ボビンケース１０周側面のほぼ接線方向を向いて、ボビンケース１０の開口部１０ａの反対側に取り付けられている。このノズル４ｂの向きにより図３の矢印ｗ１の方向、即ち、ボビン保持軸ｒ１にほぼ直交し、糸導出部１０ｄにおけるボビンケース１０周側面の接線方向に、エア出力が行われる。
【００３４】
第２エア出力手段５は、図２にも示すように、エアパイプ５ａ、ノズル５ｂ、および第２電磁弁５ｃ等から構成され、電磁弁５ｃの開閉により図示しないコンプレッサからエア配管６に供給されるエアをノズル５ｂから出力／非出力するようになっている。上記ノズル５ｂは、上述のダミー位置Ａの近傍に設けられ、ダミー位置Ａに保持されたボビンケース１０に対し奥方（ボビンケース１０の開放面側）からエアを出力して、ボビンケース１０の糸導出部１０ｄから延出する下糸をボビンケース１０開放面の逆方向に吹き付けるように設けられている。詳細には、ノズル５ｂは、ボビン保持軸ｒ１とほぼ同方向を向いて、ボビンケース１０の開放面側で且つ張力調整バネ１０ｃの先端より開口部１０ａ側に取り付けられている。このノズル５ｂの向きにより図３の矢印ｗ２の方向、即ち、ボビンケース１０から下糸張力調整バネ１０ｃの先端側に少し離れた位置で且つボビン保持軸ｒ１とほぼ同じ方向に、エア出力が行われる。
【００３５】
図５には、上記ボビン交換装置の制御を行う制御回路４０のブロック図を示す。
ボビン交換装置の制御回路４０は、シーケンス処理手段４１、モータ制御回路４２、モータ駆動手段４３、回動アーム３直動用のソレノイド制御手段４５およびソレノイド駆動手段４６、把持手段２のネイル２２の駆動用のソレノイド制御手段５４およびソレノイド駆動手段５５、エア制御手段４８、チャック移動位置検知手段５１、および、チャック前後位置検知手段５２等から構成される。
【００３６】
シーケンス制御手段４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、ボビン交換処理のシーケンス処理を行うものである。このシーケンス制御手段４１には、回動アーム３を回動させるモータ３１や回動アーム３を直動させるソレノイド３２が、それぞれモータ制御回路４２やモータ駆動手段４３並びにソレノイド制御手段４５やソレノイド駆動手段４６を介して接続され、また、把持手段２のネイル２２を駆動するソレノイド２１が、ソレノイド制御手段５４やソレノイド駆動手段５５を介して接続され、このシーケンス制御手段４１により、これらモータ３１やソレノイド３２並びにネイル２２駆動用のソレノイド２１の駆動制御が行われるようになっている。また、上記モータ３１やソレノイド３２の駆動量を示す信号がチャック移動位置検知手段５１やチャック前後位置検知手段５２を介してシーケンス制御手段４１に入力されるようになっている。
また、このシーケンス制御手段４１には、エア制御手段４８を介して、第１エア出力手段４の第１電磁弁４ｃと第２エア出力手段５の第２電磁弁５ｃとが接続されており、このシーケンス制御手段４１により、第１エア出力手段４および第２エア出力手段５からのエア出力の制御が行われるようになっている。
【００３７】
次に、上記構成の下糸自動供給装置１００により行われる下糸自動供給処理について説明する。特に、ボビン交換装置により行われる上記下糸自動供給処理中のボビン交換処理については、図６のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００３８】
下糸自動供給処理は、縫製中に釜Ｋ中のボビンから下糸が消費されて所定量以下になると開始され、先ず始めに、釜Ｋ中のボビンおよびボビンケースを取り外して下糸のセットされたボビンおよびボビンケースを釜Ｋ中に装着するボビン交換処理が行われる。このボビン交換処理の開始時には、予め下糸がセットされたボビンおよびボビンケースがダミー位置Ａに保持された状態にある。
【００３９】
図６には、ボビン交換装置の制御部により行われるボビン交換処理のフローチャートを示す。なお、同図中、把持手段２のことをチャックと呼び、釜内に装着されている下糸の不足したボビンケースにＢ１の符号を、下糸がセットされダミー位置に保持されているボビンケースにＢ２の符号を振っている。
【００４０】
図６に示すように、このボビン交換処理が開始されると、先ず、ステップＳ１において、回動アーム３の回動用モータ３１を所定量駆動させて把持手段２を釜Ｋの対向位置まで回動させる。次いで、ステップＳ２において、回動アーム３の直動用のソレノイド３２を所定量駆動させて把持手段２を釜Ｋ内のボビンケースＢ１まで到達させると共に、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を駆動させてボビンケースＢ１を把持する。そして、回動アーム３の直動用ソレノイド３２を逆駆動させてボビンケースを釜Ｋ内から取り出し、その後、ステップＳ３に移行する。
【００４１】
ステップＳ３では、回動用モータ３１の駆動により、把持したボビンケースＢ１を残糸除去位置Ｂ（図１）の対向位置まで移動してステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２の駆動により把持しているボビンケースＢ１を残糸除去位置Ｂの保持軸ｒ２に挿入すると共に、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を駆動させて、ボビンケースＢ１の把持を解除すると共に、ボビンケースＢ１を保持軸ｒ２へ保持させる。そして、ステップＳ５に移行する。
【００４２】
ステップＳ５では、回動アーム３の回動用モータ３１を所定量駆動させて、空の把持手段２をダミー位置Ａ（下糸のセットされたボビンおよびボビンケースＢ２が保持されている）の対向位置まで移動させ、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、第１電磁弁４ｃを開いて、第１エア出力手段４からエア出力を開始させ、エア出力を続行したままステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２の駆動により把持手段２をボビンケースＢ２に到達させた後、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を駆動させてボビンＢ２を把持する。そして、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、第１電磁弁４ｃを閉じて、第１エア出力手段４からエア出力を終了させ、ステップＳ９に移行する。
【００４３】
つまり、上記ステップＳ６〜ステップＳ８の処理により、把持手段２がボビンケースＢ２の対向位置からボビンケースＢ２側に直動しレバー１０ｂを開いて把持するまでの間、第１エア出力手段４からのエア出力により、ボビンケースＢ２の糸導出部１０ｄから延出している下糸が、前述の矢印ｗ１（図３）の方向に吹き付けられるので、上記下糸が把持手段２のネイル２２に掛けられてボビンケースＢ２と把持手段２との間に入り込んでしまうという不具合が回避される。
【００４４】
ステップＳ９では、第２電磁弁５ｃを開いて、第２エア出力手段５からエア出力を開始させ、エア出力を続行したままステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２を逆駆動させ、ボビンケースＢ２を把持した把持手段２を引き戻して、ボビンケースＢ２をダミー位置Ａから取り外す。そして、ステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、第２電磁弁５ｃを閉じて、第２エア出力手段５からエア出力を終了させ、ステップＳ１２に移行する。
次いで、ステップＳ１２において、回動アーム３の回動用モータ３１を所定量駆動させて、把持したボビンケースＢ２を釜Ｋ（図１）の対向位置まで移動してステップＳ１３に移行する。
【００４５】
つまり、上記ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理により、把持手段２がボビンケースＢ２を把持した後、直動して引き戻り、次の回動を始める前において、第２エア出力手段５からのエア出力により、ボビンケースＢ２の糸導出部１０ｄから延出している下糸が、前述の矢印ｗ２（図３）の方向に吹き付けられて、下糸が把持手段２の上に乗っかった状態になる。また、把持手段２の上に乗っからなくても、ボビンケースＢ２の開放面の逆側に吹き付けられた状態になる。従って、この状態のままボビンケースＢ２を釜Ｋに装着することで、下糸が釜ＫとボビンケースＢ２との間に挟み込まれるといった不具合が回避される。
また、上記ステップＳ１１，Ｓ１２の処理により、第２エア出力手段５からのエア出力が停止した上で把持手段２が回動を開始するので、第２エア出力手段５からのエアの反射等により、把持手段２の回動中に下糸がボビンケースＢ２の開放面側に戻ってしまうといった不具合が回避される。
【００４６】
ステップＳ１３では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２の駆動により把持しているボビンケースＢ１を釜Ｋの保持軸ｒ０に挿入すると共に、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を逆駆動させて、ボビンケースＢ２の把持を解除すると共に、ボビンケースＢ２を保持軸ｒ０へ保持させる。そして、このボビン交換処理を終了して、下糸自動供給処理の次のステップに移行する。
【００４７】
上記ボビン交換処理が終了すると、次いで、残糸除去処理が開始され、残糸除去位置Ｂに保持されたボビンケース１０に対し、図示略の残糸除去装置が動作して、ボビンケース１０内のボビン１５に残された下糸を抜き取る処理が行われる。
残糸除去処理が終了すると、次いで、ボビン交換装置により、残糸除去位置Ｂから下糸巻回位置Ｃまでボビンケース１０が移動される。そして、図示略の下糸巻回装置により、下糸巻回処理が開始され、ボビン１５に下糸が巻かれると共にボビンケース１０の下糸張力調整バネ１０ｃの間に下糸が通されて糸導出部１０ｄまで導かれ、この導出され下糸供給源に連なる下糸を糸切り装置により切断し、これによりボビンケース１０およびボビン１５が使用可能な状態にされる。
【００４８】
下糸巻回処理が終了すると、ボビン交換装置により、下糸がセットされたボビン１５およびボビンケース１０が下糸巻回位置Ｃからダミー位置Ａに移動される。
そして、釜Ｋ内のボビンから下糸が消費されて所定量以下になるのを待機して、釜Ｋ内のボビンの下糸が所定量以下になったことに基づき次の下糸自動供給処理が開始される。
【００４９】
以上のように、この実施の形態のボビン交換装置によれば、第１エア出力手段４のエア出力によりボビンケース１０から延出した下糸がボビンケース１０のレバーを避ける方向に吹き付けられ、この状態で把持手段２がボビンケース１０を把持するので、該ボビンケース１０の装着時に下糸がレバー１０ｂとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
更に、第２エア出力手段５のエア出力によりボビンケース１０から延出した下糸がボビンケース１０の開放面１０ｆ（図７（ｅ））の逆方向に吹き付けられ、この状態で把持手段２がボビンケース１０を釜Ｋに装着しにいくので、この装着時に下糸がボビンケース１０と釜Ｋとの間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
また、第２エア出力手段５からのエア出力のタイミングを、把持手段２がボビンケース１０を把持してから支軸３ａの軸線方向の移動中のみに限定し、回動方向の移動中にエア出力を行わないようにしたので、第２エア出力手段５からのエア出力が反射されてボビンケース１０に当たり、下糸が再びボビンケース１０の開放面１０ｆ側に戻されるといった不具合が回避される。
【００５０】
なお、本発明は、この実施の形態のボビン交換装置に限られるものではなく、例えば、第１エア出力手段および第２エア出力手段のエアの出力方向や出力位置は、具体的に示したこの実施の形態の例に限られず、第１エア出力手段は下糸がボビンケースのレバーを避ける方向、第２エア出力手段は下糸をボビンケースの開放面の逆側に誘導する方向であれば、どのような位置および方向であっても良い。また、第１エア出力手段のエア出力タイミングは、把持手段がボビンケースを把持する直前から把持する最中にかけてでなく、例えば、ボビンケースがダミー位置に保持された直後から把持手段の移動完了後までとしたり、又は、把持手段の移動開始直後から把持手段がボビンケースを把持した直後までとしても良い。また、第２エア出力手段のエア出力タイミングは、例えば、第２エア出力手段のエア出力位置に応じて様々に変更可能である。即ち、エア出力位置を釜の周辺とすることで釜装着直前に出力タイミングをとることが出来るし、エア出力位置を釜Ｋとダミー位置Ａとの中間とすることで、ダミー位置Ａから釜Ｋまでの回動移動中に出力タイミングをとることも出来る。その他、具体的に示したボビン交換装置の細部構造、並びに、下糸自動供給装置のボビン交換装置以外の装置等は、発明の趣旨に逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５１】
［その他の実施の形態］
図８には、ボビン交換装置に設けられた糸端保持部材を説明する図を示す。同図（ａ）は回動アーム３および把持手段２の側面図、（ｂ）はその上面図である。
この実施の形態のボビン交換装置は、先の実施の形態のボビン交換装置に、後述の糸端保持部材７０を設けたものであり、その他の構成および制御内容については、先のボビン交換装置と同様のものである。従って、同様の構成および制御内容については、同符号を付して説明を省略する。
【００５２】
糸端保持部材７０は、第２エア出力手段５のエア出力で、ボビンケース１０の開放面の逆方向に吹き付けられた下糸Ｌを引っ掛けて保持するためのもので、例えば紙やすり等の大きな摩擦係数を有する部材、或いは、例えばたわしや歯ブラシやファスナー等の下糸を引っ掛けやすい櫛状部材などから構成され、把持手段２（又は回動アーム３）における第２エア出力手段５から出力されるエア流の下流側に設置されている。
また、上記糸端保持部材７０による糸の保持力はさほど強くなく、ボビンケース１０が釜Ｋに装着されて把持手段２から離されていくときには、下糸Ｌがボビン１５から繰り出されることなく糸端保持部材７０から外れる程度の引っ掛かり強度となっている。
【００５３】
この糸端保持部材７０が設けられたボビン交換装置によれば、上述のステップＳ９〜Ｓ１１において行われる第２エア出力手段５からのエア出力により、ボビンケース１０の糸導出部１０ｄから延出する下糸Ｌがボビンケース１０の開放面の逆方向に吹き付けられて、糸端保持部材７０上に吹き飛ばされる。そして、該下糸Ｌが糸端保持部材７０上に引っ掛けられて保持される。
その後、上述のステップＳ１２において回動アーム３が動いてボビンケース１０を釜Ｋまで移動させるが、この間、下糸Ｌの糸端側は糸端保持部材７０に保持され糸暴れが防止される。
そして、ステップＳ１３においてボビンケース１０が釜Ｋに装着されて把持手段２がボビンケース１０から離隔される際、この離隔に伴って下糸Ｌがボビンケース１０から引き出されることなく糸端保持部材７０から外される。
【００５４】
以上のように、この実施の形態のボビン交換装置によれば、糸端保持部材７０により、把持手段２の回動中にボビンケース１０から延出した下糸Ｌの糸暴れが防止されるので、ボビンケース１０を釜Ｋへの装着する前に下糸Ｌが釜Ｋの開放面側に移動してしまうといった従来の不具合を、より確実に防止することが出来る。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、第１エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを把持するので、該ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００５６】
また、上記第２エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを釜に装着しにいくので、このボビンケースの装着時に下糸がボビンケースと釜との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００６０】
請求項２の発明によれば、糸端保持部材により、把持手段の回動中にボビンケースから延出した下糸の糸暴れが防止されるので、ボビンケースを釜へ装着する前に下糸が釜の開放面側に移動してしまうといった従来の不具合を、より確実に防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボビン交換装置が備え付けられた下糸自動供給装置を示す正面図である。
【図２】ボビン交換装置におけるエア出力手段を示す要部斜視図である。
【図３】第１エア出力部と第２エア出力部からのエアの方向を示す説明図である。
【図４】ボビン交換装置の把持手段がボビンケースを把持する一連の過程（ａ）〜（ｄ）を示す側面図である。
【図５】ボビン交換装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】ボビン交換装置の制御部により行われるボビンケース交換処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ボビンケースとボビンケースから延出する下糸の関係を示す説明図である。
【図８】ボビン交換装置に設けられた糸端保持部材を示すもので、（ａ）は回動アームおよび把持手段の側面図、（ｂ）はその上面図である。
【符号の説明】
２ 把持手段
３ 回動アーム（搬送手段）
４ 第１エア出力手段
４ｃ 第１電磁弁
５ 第２エア出力手段
５ｃ 第２電磁弁
１０ ボビンケース
１０ａ 開口部
１０ｂ ボビンケースのレバー
１０ｃ 下糸張力バネ
１０ｄ 下糸導出部
１０ｆ ボビンケースの開放面
Ｋ 釜
ｒ０〜ｒ２ 保持軸
Ａ ダミー位置
Ｂ 残糸除去位置
Ｃ 下糸巻回位置
３１ 回動アームの回動用モータ
３２ 回動アームの直動用ソレノイド
４０ 制御回路
４１ シーケンス制御手段
７０ 糸端保持部材
１００ 下糸自動供給装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、下糸をボビンに自動的に供給する糸巻き装置（下糸自動供給装置）を開発すると共に、この下糸自動供給装置を特開平７−６８０７１号において開示している。
【０００３】
この下糸自動供給装置は、下糸が巻き付けられるボビンを内部に収容すると共にミシンの釜内に装着されるボビンケースと、このボビンケースを把持又は開放可能な把持手段、および、この把持手段を支軸を支点として回動させると共に支軸の軸線方向に移動可能な回動アームよりなり、ミシンの釜に対してボビンケースを出し入れするボビン交換装置と、釜から出されたボビンケース内のボビンに残された残糸を除去する残糸除去装置と、残糸除去されたボビンに新たに下糸を巻き付ける下糸巻回装置と、ボビンに巻き付けられた下糸の一端を該ボビンを保持したボビンケースに糸掛けする糸掛け機構と、ボビンケースへの糸掛けを完了し下糸供給源に連なる下糸を切断する糸切り機構とを具備する構成となっている。
【０００４】
この下糸自動供給装置においては、ミシンの釜内に装着されたボビンケース内のボビンに巻かれた下糸が消費されて所定巻量以下になったとき、ミシンが停止され、上記把持手段により釜内からボビンケースを取り出すとともに既に糸を巻かれているボビンを備えた別のボビンケースを釜内に装着し、ミシンは再び縫製作業を開始する。そしてこの再開された縫製作業中に、先に取り出されたボビンケース内のボビンに残されている糸を前記残糸除去装置により取り除き、その後、前記下糸巻回装置により所定量の糸を該ボビンに巻き付ける。所定量の糸が巻き付けられると、前記糸掛け機構により糸端部がボビンケースの下糸張力調整ばね下に挿通されて所定の導出部に案内され、その後、その導出部から糸供給源に連なる糸を前記糸切り機構により切断する。そして現在釜内のボビンケースのボビンに巻かれた糸が消費されると、前回と同様にボビンケースが交換される。前記糸切り機構による糸切り完了後、ボビンケースを糸巻き位置から離れた別のボビンケース支持軸（ダミー軸）に一旦支持し、そのダミー軸からミシンの釜に搬送装着されるものも知られている。
【０００５】
前記残糸除去装置の機枠にはボビンを保持するための保持軸が設けられており、該保持軸は釜に設けられている周知のボビン保持軸と同様の構成となっている。また、前記ダミー軸も同様の構成となっている。
そして、ボビンを保持しているボビンケースには、通常、横方向にスライドして前記各保持軸に対して係止状態または解除状態となる係止板と、倒伏位置において前記係止板を係止状態とし起立することにより解除状態とするレバーとを有しており、該ボビンケースを釜や糸巻回装置等に着脱するためのボビン交換装置の把持手段は、前記レバーを引き起こして起立位置にしながら把持し、これによりボビンケースは保持軸に対して解除状態になって把持されており、ボビン交換装置を軸線方向に移動させることにより着脱可能となる。
【０００６】
上記ボビンケースを交換するためのボビンケース交換装置の動作は次のようになる。
即ち、釜内のボビンケースが取外された状態で、把持手段を先端に設けた回動アームが把持手段を残糸除去装置あるいは前記ダミー位置の保持軸上に装着されたボビンケースに対向するように回動アームを回動する。次に把持手段が保持軸に接近するように回動アームを軸線方向に移動する。その移動時に把持手段がボビンケースの前記レバーを引き起こしながら把持する。次に回動アームが保持軸から離れるように軸線方向に移動して残糸除去装置あるいはダミー位置からボビンケースを引き離してから、該把持手段を釜に対向するように回動アームを回動する。次に把持手段が釜に接近するように回動アームを回動し、釜内の保持軸にボビンの孔を挿入するようにボビンケースを釜内に装着する。次に把持手段が前記レバーの把持を解除してから回動アームを釜から離れるように移動する。これにより、前記レバーは倒伏位置となってボビンケースは釜内の保持軸上に係止される。
これらのボビンケースの着脱動作は、残糸除去装置の保持軸に対しても同様に行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図７（ｂ）に示すように、下糸Ｌがセットされて使用可能となったボビンケース１０は、その糸導出部１０ｄから下糸Ｌが外部に延出した状態にある。
しかしながら、上記従来のボビン交換装置では、この延出した下糸Ｌの制御を行っていなかったため、この下糸Ｌの位置がばらつき、把持手段がボビンケース１０を把持しにいく際に、把持手段とボビンケース１０の間にこの下糸Ｌを挟んでしまうことがあった。
【０００８】
把持手段とボビンケース１０の間に下糸Ｌが挟まれると、把持手段がボビンケース１０のレバー１０ｂを引いてラッチする際（図４参照）に、上記下糸Ｌがレバー１０ｂとボビンケース本体との間に入り込んでしまう。そして、この状態で、該ボビンケース１０を釜まで搬送し、レバー１０ｂを開放して釜内に装着すると、図７（ｃ）に示すように、上記下糸Ｌがボビンケース本体とレバー１０ｂとの間に挟まれた状態で装着されてしまう。このような状態になった場合、釜が回転しても上糸と下糸が絡まないため、縫製処理が行えない。
【０００９】
また、把持手段とボビンケース１０との間に延出した下糸Ｌが挟み込まれなかった場合でも、図７（ｄ），（ｅ）に示すように、下糸のセットされたボビンケース１０を釜Ｋに搬送・装着しにいく際、ボビンケース１０から延出した下糸Ｌがボビンケース１０の開放面１０ｆ側にまわり込んで、該下糸Ｌをボビンケース１０と釜Ｋとの間に挟み込んでしまう場合がある。
【００１０】
下糸Ｌをボビンケース１０と釜Ｋとの間に挟み込んでしまうと、例えば下糸Ｌが太い場合、ボビンケース１０がつまってしまい釜Ｋ内に入っていかず、ボビン交換装置がロックしてしまったり、ボビンケース１０が釜Ｋ内に入った場合でも、下糸の位置不良により縫製処理が出来ないという不具合を生じさせる。
【００１１】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、下糸のセットされたボビンケースを釜まで搬送して装着させるボビン交換装置において、ボビンケースのレバーに下糸を挟んでしまったり、ボビンケースと釜との間に下糸を挟み込んでしまうといった不具合を解消することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、下糸のセットされたボビンケースを着脱可能に保持する第１保持部としてのボビン保持軸と、ボビンケースを装着させるミシン釜と、ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置において、前記第１保持部に保持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を該ボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けるために、ボビンケースのレバーに対してボビンケースの開口部の反対側に配置され、ボビンケース周側面の接線方向に向けてエア出力を行う第１エア出力手段としての第１ノズルと、前記把持手段に把持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を前記把持手段の上にのせるために、前記ボビン保持軸の軸心と同方向を向いて配置され、ボビンケースの奥側からボビンケースの正面側に向けてエア出力を行う第２エア出力手段としての第２ノズルと、前記搬送手段の搬送により前記把持手段が前記ボビンケースを把持しにくる前に前記第１エア出力手段からエア出力を行わせ、（前記把持手段がボビンケースを把持した後で、）前記搬送手段の搬送により前記把持手段が前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着させる以前に前記第２エア出力手段からエア出力を行わせる制御手段とを備えた構成とした。
【００１３】
この請求項１記載の発明によれば、上記第１エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを把持するので、該ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００１４】
ここで、第１エア出力手段は、例えば、保持されたボビンケースの側方から、ボビンの回転軸にほぼ垂直で且つ下糸の導出部におけるボビンケース周側面の接線方向にエアを吹き付ける構成や、ボビンのレバー側からボビンに向けてエアを吹き付ける構成など、下糸がレバーを避ける方向に吹き付けられればどのような構成でも良い。
【００１６】
また、請求項１記載の発明によれば、上記第２エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを釜に装着しにいくので、このボビンケースの装着時に下糸がボビンケースと釜との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００１７】
ここで、第２エア出力手段は、例えば、ボビンケースの開放側からボビンに向けてエアを吹き付ける構成など、下糸が開放側を避ける方向に吹き付けられればどのような構成でも良い。また、第２エア出力手段からエア出力を行わせるタイミングは、特に限定されるものでなく、ボビン把持手段がボビンケースを把持してから釜に収容するまでの間であれば何時でもよい。
【００１８】
請求項２記載の発明は、下糸のセットされたボビンケースを装着するミシン釜と、ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置において、前記把持手段に把持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を該ボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けるエア出力を行う第２エア出力手段と、該第２エア出力手段により吹き付けられた下糸を保持すると共に前記把持手段が搬送手段によりボビンケースから離されると保持した下糸が外される糸端保持手段とを備えた構成とした。
【００１９】
この構成によれば、糸端保持部材により、把持手段の回動中にボビンケースから延出した下糸の糸暴れが防止されるので、ボビンケースを釜へ装着する前に下糸が釜の開放面側に移動してしまうといった従来の不具合を、より確実に防止することが出来る。
【００２０】
好ましくは、上記のボビン交換装置において、前記搬送手段は、前記把持手段をボビンの回転軸との直交平面上に移動可能とし、且つ、前記回転軸の軸線方向に移動可能な構成であり、前記制御手段が前記第２エア出力手段からエア出力を行わせるタイミングが、前記把持手段がボビンケースを把持してから前記搬送手段が前記直交平面上を移動し始めるまでの間に設定するようにしても良い。
【００２１】
一般に、出力されたエアは反射等により離れた位置で乱気流となりかねず、一度所望の位置に下糸を送った場合でも、上記乱気流により再び所望の位置からずれてしまうことが考えられる。そこで、上記の構成によれば、第２エア出力手段からのエア出力のタイミングを、把持手段がボビンケースを把持してから上記軸線方向の移動中のみに限定し、上記直交平面上の運動中にエア出力を行わないようにしたので、上記軸線方向の移動中に下糸が所望の配置状態（例えば把持手段に下糸が乗った状態）になった後、乱気流により下糸が再びボビンケースの開放側に戻されるといった不具合を生じることなく、上記所望の状態のまま上記直交平面上を運動してボビンケースを釜まで搬送・装着することが出来る。
【００２２】
また好ましくは、上記のボビン交換装置において、前記制御手段が、第１エア出力手段からのエア出力を、第２エア出力手段のエア出力開始前に終了する構成とすると良い。
【００２３】
この構成によれば、第１エア出力手段のエア出力により第２エア出力手段のエア出力を乱すことがなく、ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体またはボビンケース本体と釜との間に下糸を挟み込むことがなく、常に確実にボビンケースの交換が行える。
【００２４】
また好ましくは、上記のボビン交換装置において、前記搬送手段が、前記把持手段をボビンの回転軸との直交平面上に移動可能とし、且つ、前記回転軸の軸線方向に移動可能な構成であり、前記制御手段が、前記第１エア出力手段からエア出力を、前記把持手段が前記軸線方向に移動してボビンケースを把持してから、前記把持手段が前記軸線方向に後退し始める前までの間に終了する構成とすると良い。
【００２５】
この構成によれば、前記制御手段が、前記第１エア出力手段からエア出力を前記把持手段が前記軸線方向に移動してボビンケースを把持してから、前記把持手段が前記軸線方向に後退し始める前までの間に終了する構成としたので、把持手段がボビンケースを把持する間中、第１エア出力手段からのエア出力が行われ、ボビンケースの把持中、ボビンケースから延出する下糸がボビンケースのレバーとボビンケース本体部との間に入り込むといった従来の不具合が確実に防止され、さらに第２エア出力手段のエア出力に影響を与えないから、ボビンケースと釜との間に下糸が入り込むことも防止でき、従って、ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を確実に解消することが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図７の図面を参照しながら説明する。
図１は、この実施の形態のボビン交換装置が備わる下糸自動供給装置１００の正面図である。同図中、Ｎはミシン針、Ｋはミシン釜、Ｔはミシンベッドである。
この下糸自動供給装置１００は、ミシン釜Ｋ内のボビンの下糸が消費されて所定量より少なくなった場合に、ミシン釜Ｋ内のボビンおよびボビンケースを自動的に下糸のセットされたボビンおよびボビンケースと交換すると共に、下糸の消費されたボビンおよびボビンケースに自動的に下糸を供給する装置である。
【００２７】
この下糸自動供給装置１００は、ボビンケースを把持する把持手段２（チャックとも呼ぶ）、この把持手段２を支軸３ａを支点として回動させたり支軸３ａの軸線方向に直動させる回動アーム３、第１および第２エア出力手段４，５、図示略の残糸除去装置、並びに、下糸巻回装置等から構成される。図１中、Ａは下糸のセットされたボビンおよびボビンケースを収容するダミー位置、Ｂは残糸除去装置によりボビンの下糸の残りを除去するための残糸除去位置、Ｃはボビンに下糸を巻き付ける下糸巻回位置であり、ミシン釜Ｋ内やダミー位置Ａ並びに残糸除去位置Ｂには、ボビンおよびボビンケースを保持する保持軸ｒ０〜ｒ２が設けられ、下糸巻回位置Ｃにはボビンケースに収容されているボビンを回転させるボビン回転手段６０が設けられている。
【００２８】
これらの内、本発明の実施の形態であるボビン交換装置は、ボビンケース把持手段２、回動アーム３、ダミー位置Ａ、ミシン釜Ｋ、第１第２エア出力手段４，５等から構成されるものである。
【００２９】
図２には、上記第１および第２エア出力手段４，５を示す要部斜視図を、図３には、第１エア出力手段と第２エア出力手段からのエアの方向を示す説明図を、図４には、ボビンケース把持手段２がボビンケース１０を把持する一連の過程（ａ）〜（ｄ）の側面図をそれぞれ示す。
【００３０】
上記ボビン交換装置の把持手段２は、例えば図４に示すように、ベース２３に、ボビンケース１０のレバー１０ｂを引き寄せるネイル２２や、このネイル２２を駆動するソレノイド２１等を取り付けて構成される。ネイル２２は回動ピン２２ｂを中心に回動可能にベース２３に取り付けられており、ソレノイド２１の作動子２１ａはネイル２２の長孔に接続されている可動軸２２ｃを介してネイル２１に連結されている。
【００３１】
このような構成の把持手段２によれば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、回動アーム３の直動により把持手段２のベース２３がボビンケース１０に当接した後、ソレノイド２１が作動して作動子２１ａを引くことで、ネイル２１が回動してその先端部２２ａが矢印ｕの軌道で移動する一方、このネイル２１の先端部２２ａに引っ掛けられてボビンケース１０のレバー１０ｂが矢印ｖの軌道を描いて開かれる（同図（ｂ））。このレバー１０ｂを開くことで、保持軸ｒ０〜ｒ２によるボビンケース１０の保持が解除される。
そして、ボビンケース１０のレバー１０ｂがネイル２２の先端部２２ａとベース２３の把持部２３ａとで挟まれて、ボビンケース１０が把持手段２に把持され（同図（ｃ））、その後、回動アーム３が逆方向に直動することでボビンケース１０が保持軸ｒ０〜ｒ２から取り外される（同図（ｄ））ようになっている。
【００３２】
ボビン交換装置の回動アーム３は、回動用のモータ３１（図５）と直動用のソレノイド３２（図５）とを備え、これらモータ３１およびソレノイド３２の駆動により、支軸３ａ（保持軸ｒ０〜ｒ２やボビンの回転軸線と同方向に設けられている。）を中心に回動、並びに、該支軸３ａに沿って直動可能に構成されている。
【００３３】
第１エア出力手段４は、図２にも示すように、エアパイプ４ａ、ノズル４ｂ、および第１電磁弁４ｃ等から構成され、電磁弁４ｃの開閉により図示しないコンプレッサからエア配管６に供給されるエアをノズル４ｂから出力／非出力するようになっている。上記ノズル４ｂは、上述のダミー位置Ａの側方に設けられ、ダミー位置Ａに保持されたボビンケース１０に対し側方からエアを出力して、ボビンケース１０の糸導出部１０ｄから延出する下糸をレバー１０ｂを避ける方向に吹き付けるように設けられている。詳細には、ノズル４ｂは、ボビン保持軸ｒ１にほぼ直交し、且つ、ボビンケース１０周側面のほぼ接線方向を向いて、ボビンケース１０の開口部１０ａの反対側に取り付けられている。このノズル４ｂの向きにより図３の矢印ｗ１の方向、即ち、ボビン保持軸ｒ１にほぼ直交し、糸導出部１０ｄにおけるボビンケース１０周側面の接線方向に、エア出力が行われる。
【００３４】
第２エア出力手段５は、図２にも示すように、エアパイプ５ａ、ノズル５ｂ、および第２電磁弁５ｃ等から構成され、電磁弁５ｃの開閉により図示しないコンプレッサからエア配管６に供給されるエアをノズル５ｂから出力／非出力するようになっている。上記ノズル５ｂは、上述のダミー位置Ａの近傍に設けられ、ダミー位置Ａに保持されたボビンケース１０に対し奥方（ボビンケース１０の開放面側）からエアを出力して、ボビンケース１０の糸導出部１０ｄから延出する下糸をボビンケース１０開放面の逆方向に吹き付けるように設けられている。詳細には、ノズル５ｂは、ボビン保持軸ｒ１とほぼ同方向を向いて、ボビンケース１０の開放面側で且つ張力調整バネ１０ｃの先端より開口部１０ａ側に取り付けられている。このノズル５ｂの向きにより図３の矢印ｗ２の方向、即ち、ボビンケース１０から下糸張力調整バネ１０ｃの先端側に少し離れた位置で且つボビン保持軸ｒ１とほぼ同じ方向に、エア出力が行われる。
【００３５】
図５には、上記ボビン交換装置の制御を行う制御回路４０のブロック図を示す。
ボビン交換装置の制御回路４０は、シーケンス処理手段４１、モータ制御回路４２、モータ駆動手段４３、回動アーム３直動用のソレノイド制御手段４５およびソレノイド駆動手段４６、把持手段２のネイル２２の駆動用のソレノイド制御手段５４およびソレノイド駆動手段５５、エア制御手段４８、チャック移動位置検知手段５１、および、チャック前後位置検知手段５２等から構成される。
【００３６】
シーケンス制御手段４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、ボビン交換処理のシーケンス処理を行うものである。このシーケンス制御手段４１には、回動アーム３を回動させるモータ３１や回動アーム３を直動させるソレノイド３２が、それぞれモータ制御回路４２やモータ駆動手段４３並びにソレノイド制御手段４５やソレノイド駆動手段４６を介して接続され、また、把持手段２のネイル２２を駆動するソレノイド２１が、ソレノイド制御手段５４やソレノイド駆動手段５５を介して接続され、このシーケンス制御手段４１により、これらモータ３１やソレノイド３２並びにネイル２２駆動用のソレノイド２１の駆動制御が行われるようになっている。また、上記モータ３１やソレノイド３２の駆動量を示す信号がチャック移動位置検知手段５１やチャック前後位置検知手段５２を介してシーケンス制御手段４１に入力されるようになっている。
また、このシーケンス制御手段４１には、エア制御手段４８を介して、第１エア出力手段４の第１電磁弁４ｃと第２エア出力手段５の第２電磁弁５ｃとが接続されており、このシーケンス制御手段４１により、第１エア出力手段４および第２エア出力手段５からのエア出力の制御が行われるようになっている。
【００３７】
次に、上記構成の下糸自動供給装置１００により行われる下糸自動供給処理について説明する。特に、ボビン交換装置により行われる上記下糸自動供給処理中のボビン交換処理については、図６のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００３８】
下糸自動供給処理は、縫製中に釜Ｋ中のボビンから下糸が消費されて所定量以下になると開始され、先ず始めに、釜Ｋ中のボビンおよびボビンケースを取り外して下糸のセットされたボビンおよびボビンケースを釜Ｋ中に装着するボビン交換処理が行われる。このボビン交換処理の開始時には、予め下糸がセットされたボビンおよびボビンケースがダミー位置Ａに保持された状態にある。
【００３９】
図６には、ボビン交換装置の制御部により行われるボビン交換処理のフローチャートを示す。なお、同図中、把持手段２のことをチャックと呼び、釜内に装着されている下糸の不足したボビンケースにＢ１の符号を、下糸がセットされダミー位置に保持されているボビンケースにＢ２の符号を振っている。
【００４０】
図６に示すように、このボビン交換処理が開始されると、先ず、ステップＳ１において、回動アーム３の回動用モータ３１を所定量駆動させて把持手段２を釜Ｋの対向位置まで回動させる。次いで、ステップＳ２において、回動アーム３の直動用のソレノイド３２を所定量駆動させて把持手段２を釜Ｋ内のボビンケースＢ１まで到達させると共に、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を駆動させてボビンケースＢ１を把持する。そして、回動アーム３の直動用ソレノイド３２を逆駆動させてボビンケースを釜Ｋ内から取り出し、その後、ステップＳ３に移行する。
【００４１】
ステップＳ３では、回動用モータ３１の駆動により、把持したボビンケースＢ１を残糸除去位置Ｂ（図１）の対向位置まで移動してステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２の駆動により把持しているボビンケースＢ１を残糸除去位置Ｂの保持軸ｒ２に挿入すると共に、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を駆動させて、ボビンケースＢ１の把持を解除すると共に、ボビンケースＢ１を保持軸ｒ２へ保持させる。そして、ステップＳ５に移行する。
【００４２】
ステップＳ５では、回動アーム３の回動用モータ３１を所定量駆動させて、空の把持手段２をダミー位置Ａ（下糸のセットされたボビンおよびボビンケースＢ２が保持されている）の対向位置まで移動させ、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、第１電磁弁４ｃを開いて、第１エア出力手段４からエア出力を開始させ、エア出力を続行したままステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２の駆動により把持手段２をボビンケースＢ２に到達させた後、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を駆動させてボビンＢ２を把持する。そして、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、第１電磁弁４ｃを閉じて、第１エア出力手段４からエア出力を終了させ、ステップＳ９に移行する。
【００４３】
つまり、上記ステップＳ６〜ステップＳ８の処理により、把持手段２がボビンケースＢ２の対向位置からボビンケースＢ２側に直動しレバー１０ｂを開いて把持するまでの間、第１エア出力手段４からのエア出力により、ボビンケースＢ２の糸導出部１０ｄから延出している下糸が、前述の矢印ｗ１（図３）の方向に吹き付けられるので、上記下糸が把持手段２のネイル２２に掛けられてボビンケースＢ２と把持手段２との間に入り込んでしまうという不具合が回避される。
【００４４】
ステップＳ９では、第２電磁弁５ｃを開いて、第２エア出力手段５からエア出力を開始させ、エア出力を続行したままステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２を逆駆動させ、ボビンケースＢ２を把持した把持手段２を引き戻して、ボビンケースＢ２をダミー位置Ａから取り外す。そして、ステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、第２電磁弁５ｃを閉じて、第２エア出力手段５からエア出力を終了させ、ステップＳ１２に移行する。
次いで、ステップＳ１２において、回動アーム３の回動用モータ３１を所定量駆動させて、把持したボビンケースＢ２を釜Ｋ（図１）の対向位置まで移動してステップＳ１３に移行する。
【００４５】
つまり、上記ステップＳ９〜ステップＳ１１の処理により、把持手段２がボビンケースＢ２を把持した後、直動して引き戻り、次の回動を始める前において、第２エア出力手段５からのエア出力により、ボビンケースＢ２の糸導出部１０ｄから延出している下糸が、前述の矢印ｗ２（図３）の方向に吹き付けられて、下糸が把持手段２の上に乗っかった状態になる。また、把持手段２の上に乗っからなくても、ボビンケースＢ２の開放面の逆側に吹き付けられた状態になる。従って、この状態のままボビンケースＢ２を釜Ｋに装着することで、下糸が釜ＫとボビンケースＢ２との間に挟み込まれるといった不具合が回避される。
また、上記ステップＳ１１，Ｓ１２の処理により、第２エア出力手段５からのエア出力が停止した上で把持手段２が回動を開始するので、第２エア出力手段５からのエアの反射等により、把持手段２の回動中に下糸がボビンケースＢ２の開放面側に戻ってしまうといった不具合が回避される。
【００４６】
ステップＳ１３では、回動アーム３の直動用ソレノイド３２の駆動により把持しているボビンケースＢ１を釜Ｋの保持軸ｒ０に挿入すると共に、ネイル２２駆動用のソレノイド２１を逆駆動させて、ボビンケースＢ２の把持を解除すると共に、ボビンケースＢ２を保持軸ｒ０へ保持させる。そして、このボビン交換処理を終了して、下糸自動供給処理の次のステップに移行する。
【００４７】
上記ボビン交換処理が終了すると、次いで、残糸除去処理が開始され、残糸除去位置Ｂに保持されたボビンケース１０に対し、図示略の残糸除去装置が動作して、ボビンケース１０内のボビン１５に残された下糸を抜き取る処理が行われる。
残糸除去処理が終了すると、次いで、ボビン交換装置により、残糸除去位置Ｂから下糸巻回位置Ｃまでボビンケース１０が移動される。そして、図示略の下糸巻回装置により、下糸巻回処理が開始され、ボビン１５に下糸が巻かれると共にボビンケース１０の下糸張力調整バネ１０ｃの間に下糸が通されて糸導出部１０ｄまで導かれ、この導出され下糸供給源に連なる下糸を糸切り装置により切断し、これによりボビンケース１０およびボビン１５が使用可能な状態にされる。
【００４８】
下糸巻回処理が終了すると、ボビン交換装置により、下糸がセットされたボビン１５およびボビンケース１０が下糸巻回位置Ｃからダミー位置Ａに移動される。
そして、釜Ｋ内のボビンから下糸が消費されて所定量以下になるのを待機して、釜Ｋ内のボビンの下糸が所定量以下になったことに基づき次の下糸自動供給処理が開始される。
【００４９】
以上のように、この実施の形態のボビン交換装置によれば、第１エア出力手段４のエア出力によりボビンケース１０から延出した下糸がボビンケース１０のレバーを避ける方向に吹き付けられ、この状態で把持手段２がボビンケース１０を把持するので、該ボビンケース１０の装着時に下糸がレバー１０ｂとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
更に、第２エア出力手段５のエア出力によりボビンケース１０から延出した下糸がボビンケース１０の開放面１０ｆ（図７（ｅ））の逆方向に吹き付けられ、この状態で把持手段２がボビンケース１０を釜Ｋに装着しにいくので、この装着時に下糸がボビンケース１０と釜Ｋとの間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
また、第２エア出力手段５からのエア出力のタイミングを、把持手段２がボビンケース１０を把持してから支軸３ａの軸線方向の移動中のみに限定し、回動方向の移動中にエア出力を行わないようにしたので、第２エア出力手段５からのエア出力が反射されてボビンケース１０に当たり、下糸が再びボビンケース１０の開放面１０ｆ側に戻されるといった不具合が回避される。
【００５０】
なお、本発明は、この実施の形態のボビン交換装置に限られるものではなく、例えば、第１エア出力手段および第２エア出力手段のエアの出力方向や出力位置は、具体的に示したこの実施の形態の例に限られず、第１エア出力手段は下糸がボビンケースのレバーを避ける方向、第２エア出力手段は下糸をボビンケースの開放面の逆側に誘導する方向であれば、どのような位置および方向であっても良い。また、第１エア出力手段のエア出力タイミングは、把持手段がボビンケースを把持する直前から把持する最中にかけてでなく、例えば、ボビンケースがダミー位置に保持された直後から把持手段の移動完了後までとしたり、又は、把持手段の移動開始直後から把持手段がボビンケースを把持した直後までとしても良い。また、第２エア出力手段のエア出力タイミングは、例えば、第２エア出力手段のエア出力位置に応じて様々に変更可能である。即ち、エア出力位置を釜の周辺とすることで釜装着直前に出力タイミングをとることが出来るし、エア出力位置を釜Ｋとダミー位置Ａとの中間とすることで、ダミー位置Ａから釜Ｋまでの回動移動中に出力タイミングをとることも出来る。その他、具体的に示したボビン交換装置の細部構造、並びに、下糸自動供給装置のボビン交換装置以外の装置等は、発明の趣旨に逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５１】
［その他の実施の形態］
図８には、ボビン交換装置に設けられた糸端保持部材を説明する図を示す。同図（ａ）は回動アーム３および把持手段２の側面図、（ｂ）はその上面図である。
この実施の形態のボビン交換装置は、先の実施の形態のボビン交換装置に、後述の糸端保持部材７０を設けたものであり、その他の構成および制御内容については、先のボビン交換装置と同様のものである。従って、同様の構成および制御内容については、同符号を付して説明を省略する。
【００５２】
糸端保持部材７０は、第２エア出力手段５のエア出力で、ボビンケース１０の開放面の逆方向に吹き付けられた下糸Ｌを引っ掛けて保持するためのもので、例えば紙やすり等の大きな摩擦係数を有する部材、或いは、例えばたわしや歯ブラシやファスナー等の下糸を引っ掛けやすい櫛状部材などから構成され、把持手段２（又は回動アーム３）における第２エア出力手段５から出力されるエア流の下流側に設置されている。
また、上記糸端保持部材７０による糸の保持力はさほど強くなく、ボビンケース１０が釜Ｋに装着されて把持手段２から離されていくときには、下糸Ｌがボビン１５から繰り出されることなく糸端保持部材７０から外れる程度の引っ掛かり強度となっている。
【００５３】
この糸端保持部材７０が設けられたボビン交換装置によれば、上述のステップＳ９〜Ｓ１１において行われる第２エア出力手段５からのエア出力により、ボビンケース１０の糸導出部１０ｄから延出する下糸Ｌがボビンケース１０の開放面の逆方向に吹き付けられて、糸端保持部材７０上に吹き飛ばされる。そして、該下糸Ｌが糸端保持部材７０上に引っ掛けられて保持される。
その後、上述のステップＳ１２において回動アーム３が動いてボビンケース１０を釜Ｋまで移動させるが、この間、下糸Ｌの糸端側は糸端保持部材７０に保持され糸暴れが防止される。
そして、ステップＳ１３においてボビンケース１０が釜Ｋに装着されて把持手段２がボビンケース１０から離隔される際、この離隔に伴って下糸Ｌがボビンケース１０から引き出されることなく糸端保持部材７０から外される。
【００５４】
以上のように、この実施の形態のボビン交換装置によれば、糸端保持部材７０により、把持手段２の回動中にボビンケース１０から延出した下糸Ｌの糸暴れが防止されるので、ボビンケース１０を釜Ｋへの装着する前に下糸Ｌが釜Ｋの開放面側に移動してしまうといった従来の不具合を、より確実に防止することが出来る。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、第１エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを把持するので、該ボビンケースの装着時に下糸がレバーとボビンケース本体との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００５６】
また、上記第２エア出力手段のエア出力によりボビンケースから延出した下糸がボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けられ、この状態で把持手段がボビンケースを釜に装着しにいくので、このボビンケースの装着時に下糸がボビンケースと釜との間に挟み込まれるといった従来の不具合を解消することが出来る。
【００６０】
請求項２の発明によれば、糸端保持部材により、把持手段の回動中にボビンケースから延出した下糸の糸暴れが防止されるので、ボビンケースを釜へ装着する前に下糸が釜の開放面側に移動してしまうといった従来の不具合を、より確実に防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボビン交換装置が備え付けられた下糸自動供給装置を示す正面図である。
【図２】ボビン交換装置におけるエア出力手段を示す要部斜視図である。
【図３】第１エア出力部と第２エア出力部からのエアの方向を示す説明図である。
【図４】ボビン交換装置の把持手段がボビンケースを把持する一連の過程（ａ）〜（ｄ）を示す側面図である。
【図５】ボビン交換装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】ボビン交換装置の制御部により行われるボビンケース交換処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ボビンケースとボビンケースから延出する下糸の関係を示す説明図である。
【図８】ボビン交換装置に設けられた糸端保持部材を示すもので、（ａ）は回動アームおよび把持手段の側面図、（ｂ）はその上面図である。
【符号の説明】
２ 把持手段
３ 回動アーム（搬送手段）
４ 第１エア出力手段
４ｃ 第１電磁弁
５ 第２エア出力手段
５ｃ 第２電磁弁
１０ ボビンケース
１０ａ 開口部
１０ｂ ボビンケースのレバー
１０ｃ 下糸張力バネ
１０ｄ 下糸導出部
１０ｆ ボビンケースの開放面
Ｋ 釜
ｒ０〜ｒ２ 保持軸
Ａ ダミー位置
Ｂ 残糸除去位置
Ｃ 下糸巻回位置
３１ 回動アームの回動用モータ
３２ 回動アームの直動用ソレノイド
４０ 制御回路
４１ シーケンス制御手段
７０ 糸端保持部材
１００ 下糸自動供給装置
Claims (2)
- 下糸のセットされたボビンケースが着脱可能に保持される第１保持部としてのボビン保持軸と、
ボビンケースを装着させるミシン釜と、
ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、
この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置において、
前記第１保持部に保持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を該ボビンケースのレバーを避ける方向に吹き付けるために、ボビンケースのレバーに対してボビンケースの開口部の反対側に配置され、ボビンケース周側面の接線方向に向けてエア出力を行う第１エア出力手段としての第１ノズルと、
前記把持手段に把持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を前記把持手段の上にのせるために、前記ボビン保持軸の軸心と同方向を向いて配置され、ボビンケースの奥側からボビンケースの正面側に向けてエア出力を行う第２エア出力手段としての第２ノズルと、
前記搬送手段の搬送により前記把持手段が前記ボビンケースを把持しにくる前に前記第１エア出力手段からエア出力を行わせ、前記搬送手段の搬送により前記把持手段が前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着させる以前に前記第２エア出力手段からエア出力を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とするボビン交換装置。 - 下糸のセットされたボビンケースを装着するミシン釜と、
ボビンケースの把持および開放を行う把持手段と、
この把持手段を所定の移動経路に沿って搬送する搬送手段とを備えたボビン交換装置において、
前記把持手段に把持されたボビンケースに対し、該ボビンケースから延出した下糸を該ボビンケースの開放側の逆方向に吹き付けるエア出力を行う第２エア出力手段と、
該第２エア出力手段により吹き付けられた下糸を保持すると共に前記把持手段が搬送手段によりボビンケースから離されると保持した下糸が外される糸端保持手段とを備えたことを特徴とするボビン交換装置。
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1998
- 1998-02-03 JP JP02211898A patent/JP4004621B2/ja not_active Expired - Fee Related
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