JP5700609B1 - 自動ボビン交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全体がコンパクトになり省スペース化を実現することができる。自動ボビン交換装置１を提供する。【解決手段】縦形搬送ベース５の案内溝６は、水平部６ａ、弧状部６ｂおよび垂直部６ｃから形成されており、ボビンチャック１８はチャックピン１６を介して案内溝６に沿って往復移動する。このため、ボビンケース１２の移動距離は必要最小限の合理的なものとなり、ボビンケース１２の円滑で迅速な交換を実現させることができる。しかも、ボビン収容部１３ａ、チャック駆動レバー１４および駆動部材としてのチャック駆動エアシリンダー２６を縦形搬送ベース５の周辺部に配置させることで、全体がコンパクトになり省スペース化が可能となる。また、ボビンケース１２を二個だけ使用するだけでよく、高価なボビンケース１２の維持管理が容易になる。【選択図】図２

Description

本発明は、ミシン釜に装着されたボビンの下糸が作業時の使用により繰り出されて無くなるに伴い、ボビンを収容するボビンケースを自動的に取り換える自動ボビン交換装置に関する。

工業用の縫製ミシンでは、下糸を巻付けたボビンをボビンケースに収容し、ボビンケースをミシン釜に装着している。ミシン針から供給される上糸とボビンの下糸とを繰出して衣服などの繊維製品や革製品などの縫製が行われる。

ボビンの下糸巻量は、上糸供給量に比較して極端に少ないため、ボビンの下糸が使われて無くなる毎に、ボビンをボビンケースごとミシン釜から取出して満糸のボビンと頻繁に交換する必要がある。とりわけ、工業用の刺繍ミシンでは、回転釜の存する下方には余剰スペースが狭いのが通常である。このため、回転釜に作業者の手が届き難く、ボビンケースの交換に長時間を要し、縫製の作業能率が低下する不都合がある。
そこで、ボビンケースの自動交換を実現させる開発が進められており、その例として特許文献１−３に開示されている。

特開平８−１９６７６６号公報 特開平８−２８０９７２号公報 特開平９−６６１８１号公報

これらの特許文献１−３に記載された下糸の交換装置は、ボビンケースを案内するカム溝が複雑で、ボビンケースの移動距離が長くなったり、チャックを移動させるエアシリンダーが傾斜状態に配置されており、上下および左右の延出長さが大きくなるのは避けられない状況にあった。

ところが、縫製ミシンの縫製テーブルの下部、とりわけミシン釜の下方スペースは限られており、自動ボビン交換装置のコンパクト化を図り、省スペース化を実現する上で改良の余地が残されていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は簡素な構造で、ボビンケースの移動距離を合理的に設定でき、ボビンケースの円滑で迅速な交換を実現でき、併せてコンパクト化を図り、省スペース化を図ることが可能な自動ボビン交換装置を提供することにある。

（請求項１について）
ボビン収容部は、釜ピンを有するミシン釜の下方に設けられ、単一のボビンケースをボビン待機ピンにより着脱可能に配している。縦形搬送ベースは、縫製テーブルから垂下する状態に設けられている。案内溝は、縦形搬送ベースにカム溝として貫通状態に設けられ、水平部、垂直部ならびに水平部と垂直部を連通する弧状部とから形成されている。チャック駆動レバーは、縦形搬送ベースに案内溝の下方に位置するように設けられ、旋回ピンにより回動可能に支持されている。チャック駆動レバーの先端部には、案内溝を挿通するチャックピンがスライド可能に連結され、旋回ピンを中心とする回動変位によりチャックピンを案内溝に沿って往復摺動させる。ボビンチャックは、チャックピンに連結され、ボビン収容部のボビンケースを着脱可能に把持する。
待機位置では、チャックピンが案内溝の垂直部に配され、ボビンチャックがボビン収容部でボビンケースを把持する。交換位置では、チャックピンが案内溝の水平部に配されて、ボビンチャックがボビンケースをミシン釜に装着する。駆動部材は、待機位置と交換位置との間でチャック駆動レバーを旋回ピンにより往復回動させる。
受取箱体は、チャック駆動レバーが回動する中間位置に対応するように配置されている。ボビンケースの自動交換時、ボビンチャックが中間位置から水平部を介して交換位置に回動し、ボビンケースをミシン釜から取り出して把持したまま中間位置に回動する。
その後、中間位置でボビンケースを切り放して受取箱体内に落下させ、その落下後に垂直部を介して待機位置に回動する。さらに、ボビン収容部でボビンケースを把持し、弧状部および水平部を介して交換位置に回動してボビンケースをミシン釜に装着させる。その装着後に中間位置に復帰回動する。
コイル体は、受取箱体の内周面に設けられ、ボビンチャックが中間位置でボビンケースを切り放した時に通電されてボビンケースに電磁吸引力を働かせ、ボビンケースを受取箱体内に誘導する。搬送エアシリンダは、縦形搬送ベースに取り付けられ、ボビンケースが落下した受取箱体を前記縦形搬送ベースの横手方向に沿って外部に移送する。

請求項１における縦形搬送ベースの案内溝は、水平部、弧状部および垂直部から形成されており、ボビンチャックはチャックピンを介して案内溝に沿って往復移動する。
このため、ボビンケースの移動距離は必要最小限の合理的なものとなり、ボビンケースの円滑で迅速な交換を実現させることができる。しかも、ボビン収容部、チャック駆動レバー、受取箱体、駆動部材および搬送エアシリンダを縦形搬送ベースの周辺部に配置させることができて、全体がコンパクトになり省スペース化を実現することができる。

また、中間位置で受取箱体に落下したボビンケースには、新たな下糸を巻回したボビンに取り換えてボビン収容部のボビン待機ピンに装着する。これにより、ボビンケースをボビン収容部とミシン釜に配置する構成となり、ボビンケースを二個使用するだけで済み、高価なボビンケースの維持管理が容易になる。
ボビンチャックが交換位置から中間位置に回動し、ボビンケースを受取箱体に向けて切り放した際、通電によりコイル体に電流が流れて磁界が生じる。これにより、磁性材製のボビンケースに電磁吸引力が働き、ボビンケースを受取箱体内に支障なく確実に落下させることができる。
また、搬送エアシリンダの駆動により、受取箱体内のボビンケースを手の届き易い外部に移送し、ボビンケースを受取箱体から取り出してボビンへの糸巻き補給をすることができる。

（請求項２について）
ボビンケースは、ばね製のロックレバーをチャックエアシリンダーにより起き伏し可能に装着している。ボビンチャックは、ロックレバーをボビンチャックに対して係脱させてボビンケースを着脱可能に把持するチャック爪を有する。

請求項２では、ボビンチャックは、ボビンケースを着脱可能に把持するチャック爪を有するため、簡素な構造でボビンチャックに対するボビンケースの着脱が可能となる。

（請求項３について）
縦形搬送ベースには、ロッドを出没可能に設けた駆動エアシリンダが装着されている。ボビンチャックがボビンケースをミシン釜に装着した交換位置から元の中間位置に戻った際、ロッドが突出してチャック駆動レバーの待機位置側の外側部に当接する。これにより、待機位置へのチャック駆動レバーの回動変位をロック状態に拘束する。

請求項３では、チャック駆動レバーが中間位置で待機位置への回動が拘束される。このため、チャック駆動レバーが何らかの外力を受けても、中間位置から待機位置へ不用意に回動する虞がなくなる。

（請求項４について）
縦形搬送ベースには、ロッドを出没可能に設けた駆動エアシリンダが装着されている。ボビンチャックがボビンケースをミシン釜に装着した交換位置から元の中間位置に戻った際、ロッドが突出してチャック駆動レバーに設けた停止孔に嵌合する。これにより、待機位置および交換位置へのチャック駆動レバーの回動変位をロック状態に拘束する。

請求項４では、チャック駆動レバーが中間位置で待機位置や交換位置への回動が拘束される。このため、チャック駆動レバーが何らかの外力を受けても、中間位置から待機位置や交換位置へ不用意に回動する虞がなくなる。

（請求項５について）
チャック駆動レバーは、長手方向に沿って設けられて、内側縁部がチャックピンをスライド可能に連結する長溝を有している。
請求項５では、簡素な構造でチャックピンをチャック駆動レバーに対してスライド可能に取り付けることができる。

自動ボビン交換装置を備えた縫製ミシンを示す概略的な模式図である（実施例１）。 一部断面で示す自動ボビン交換装置を示す平面図である（実施例１）。 図２に示す面の反対側から見た自動ボビン交換装置を示す平面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は互いに異なる面から見た位置変換レバーの断面図である（実施例１）。 （ａ）は一部を残して垂直面で切断した自動ボビン交換装置を示す縦断面図、（ｂ）、（ｃ）はチャックエアシリンダーの作動を示す上面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は一部を残して垂直面で切断した自動ボビン交換装置を示す縦断面図である（実施例１）。 自動ボビン交換装置を示す概略図である（実施例１）。 縦形搬送ベースにおけるボビンケースが連続的に回動する態様を示す正面図である（実施例１）。 一部を残して垂直面で切断した自動ボビン交換装置を示す縦断面図である（実施例２）。 一部断面で示す自動ボビン交換装置を示す平面図である（実施例３）。 発光素子と受光素子とを有するフォトカプラーにより構成された回路図である（実施例３）。

本発明では、簡素な構造で、ボビンケースの移動距離を合理的に設定でき、ボビンケースの円滑で迅速な交換を実現することを技術的特徴とする。

〔実施例１の構成〕
図１ないし図８は本発明の実施例１を示す。図１および図２に示すように、ミシンヘッド３ａおよび縫製針Ｎを備えた縫製ミシン１の縫製テーブル２の下部空間４には、自動ボビン交換装置３の縦形搬送ベース５が垂下状態に取付けられている。縦形搬送ベース５は、図２に示すように、水平部６ａ、弧状部６ｂおよび垂直部６ｃから成る案内溝６をカム溝として形成している。

水平部６ａは、ミシン釜８の釜ピンＰ１の抜き距離よりも僅かに長く、垂直部６ｃは後述するボビン待機ピン１３の抜き距離よりも若干長く設定されている。ミシン釜８の釜ピンＰ１は、ボビン１３ｂを収容したボビンケース１２を着脱可能に差込むものである。水平部６ａと垂直部６ｃとは、緩やかな弓状を成す弧状部６ｂで連通されている。
このため、水平部６ａの最終端部６Ａと垂直部６ｃの最終端部６Ｂとが成す円周角は、例えば９０°±５°の範囲内に設定されている。縦形搬送ベース５の下端部には、図２に示すように、縫製ミシン１のミシン釜８の下方に位置するガイドホルダー７が縦型の固定金具７ａにより、水平状態に取付けられている。

ガイドホルダー７には、長尺な搬送ガイドバー９が軸方向に往復摺動可能に嵌合されている。搬送ガイドバー９の先端部には、後述するように、中間位置Ｍ１に対向し、後述するように、ボビンチャック１８から落下したボビンケース１２を受ける受取箱体１０を設置している。
ガイドホルダー７の直下には、固定金具７ａを介して搬送エアシリンダ１１が取り付けられており、長尺なロッド１１ａを連結ブロック１３ｄを介して搬送ガイドバー９に連結している（図６（ａ）参照）。
この時、搬送エアシリンダ１１の駆動により、ボビンケース１２を落下させた受取箱体１０を縦形搬送ベース５の横手方向Ｌに沿って手の届き易い外部に移送し、ボビンケース１２を受取箱体１０から取り出してボビン１３ｂへ下糸１３ｃの糸巻き補給をすることができる。

ボビン収容部１３ａは、図６（ａ）にも示すように、縦形搬送ベース５の下部で連結ブロック１３ｄにより、後述する待機位置Ｍ２に対応して設けられている。ボビン収容部１３ａは、ボビン待機ピン１３を有し、ボビン待機ピン１３を介してボビンケース１２を着脱可能に取付けている。ボビンケース１２は、下糸１３ｃを巻回したボビン１３ｂを着脱可能に収容しており、ボビンケース１２の交換は、ボビン１３ｂの下糸１３ｃを交換するために行われる。

縦形搬送ベース５で案内溝６の下方には、図３に示すように、チャック駆動レバー１４が旋回ピン１５により回動可能に支持されている。チャック駆動レバー１４は、後述する駆動部材としてのチャック駆動エアシリンダー２６により、ボビンチャック１８とともに駆動されるものである。チャック駆動レバー１４の後端部には、駆動アーム１４ｃが一体形成され、チャック駆動エアシリンダー２６はそのロッド２６ａを連結ピン２９を介して駆動アーム１４ｃに連結している。

チャック駆動レバー１４の先端部は、略Ｕ字状のフォーク部１４ａを形成し、案内溝６を挿通するチャックピン１６の先端部を挟持状態に受入れている。すなわち、フォーク部１４ａは、チャック駆動レバー１４の先端部に切欠き状態に形成された長孔１４ｂを有し、長手方向に所定の長さだけ延出されている。チャックピン１６は、長孔１４ｂの内側縁部に長手方向に沿って往復摺動できるように連結されている。

このため、後述するようにチャックピン１６が案内溝６の水平部６ａから弧状部６ｂへ摺動する過程で、フォーク部１４ａがチャックピン１６の許容部として働く。すなわち、チャックピン１６が弧状部６ｂへ摺動する際、フォーク部１４ａがチャックピン１６の変位を許容するので、案内溝６と水平部６ａとの径差寸法を許容し、チャックピン１６を弧状部６ｂから垂直部６ｃに円滑に摺動案内させることができる。

チャックピン１６のチャック駆動レバー１４とは反対側の端部には、図２に示すように取付ベース１７を介してボビンチャック１８が連結されている。ボビンチャック１８は、ミシン釜８に対応するボビンヘッド１８ａを有し、脚部１８ｂを取付ベース１７に連結固定している（図４（ａ）、（ｂ）も参照）。

取付ベース１７は、位置変換レバー１７Ａを構成する平行な二本のピン１７ａ、１７ｂをスライド可能に貫通しており、スライドピン１７ａ、１７ｂに沿って軸方向に往復摺動可能となっている。縦形搬送ベース５の上端外側でミシン釜８に対して左右に対向する位置には、枢支ピン１７ｄが取り付けられている。

スライドピン１７ａ、１７ｂは、一端部側を固定板１７ｃを介して枢支ピン１７ｄに回動可能に連結し、他端部に取付ベース１７を介してボビンチャック１８を固定している。このため、スライドピン１７ａ、１７ｂは枢支ピン１７ｄを中心にして左右あるいは上下に回動し、ボビンチャック１８は、ボビンヘッド１８ａを固定板１７ｃと一緒にスライドピン１７ａ、１７ｂに沿って軸方向に往復摺動するようになっている。取付ベース１７には、チャックピン１６を挿通する摺動孔１７ｆが形成されている。

ボビンチャック１８は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、チャックエアシリンダー１９の駆動されてボビンケース１２を着脱可能に連結把持するチャック爪２０を有する。すなわち、チャックエアシリンダー１９を駆動すると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ロッド１９ａが進出してチャック爪２０が軸２０ａを中心にして時計回り方向に回動する。

ボビンケース１２は、ばね製のロックレバー２１を起き伏し可能に装着しているため、チャック爪２０の時計回り回動時、ロックレバー２１を係合により引き起し、ボビンヘッド１８ａの壁部１８ｅに当接させる。これにより、ボビンヘッド１８ａとボビンケース１２との連結位置が正確に決まり、ボビンケース１２の搬送時に衝撃などで位置ずれすることがない。
ボビンケース１２を連結保持した時、僅かな揺れや変動生じると、ミシン釜８に対する搬送精度が保てなくなる。その精度は±０．１ｍｍ以内であり、精度保持にロックレバー２１およびボビンヘッド１８ａの壁部１８ｅが大きな役割を果たしている。

図５（ｃ）に示すように、チャックエアシリンダー１９のロッド１９ａを後退させると、ロックレバー２１は、自らのばね力により、チャック爪２０を軸２０ａを中心にして反時計回り方向に回動してロックレバー２１を拘束から自由にさせる。これにより、ロックレバー２１は、ボビンヘッド１８ａとの当接を解いて元の位置に戻り、ボビンケース１２に対するボビンチャック１８の連結保持を解除する。ボビンチャック１８は、ボビンケース１２を着脱可能に連結把持するチャック爪２０を有するため、簡素な構造でボビンチャック１８に対するボビンケース１２の着脱が可能となる

縦形搬送ベース５の下端部には、図３に示すように、駆動部材としてのチャック駆動エアシリンダー２６がブラケット２７を介して水平方向に取付けられている。チャック駆動エアシリンダー２６のロッド２６ａは、チャック駆動レバー１４の駆動アーム１４ｃに連結ピン２９により回動可能に連結されている。チャック駆動レバー１４は、定常状態において図２に二点鎖線で示すように、中間位置Ｍ１に配されている。

縦形搬送ベース５には、図３に示すように、ロッド５ｍを出没可能に設けた駆動エアシリンダ５ｎが取付アーム５ｆを介して装着されている（図６（ｂ）も参照）。
ボビンチャック１８がボビンケース１２をミシン釜８に装着した交換位置Ｍ３から元の中間位置Ｍ１に戻った際、駆動エアシリンダ５ｎのロッド５ｍが突出して、チャック駆動レバー１４の待機位置Ｍ２側の外側部に緩衝材１４ｔを介して当接する。緩衝材１４ｔは、チャック駆動レバー１４の外側部に固定されたクッション辺部であり、衝撃吸収材として機能する。
チャック駆動レバー１４の緩衝材１４ｔへの当接により、待機位置Ｍ２へのチャック駆動レバー１４の回動変位をロック状態に拘束する。このため、チャック駆動レバー１４が何らかの外力を受けても、中間位置Ｍ１から待機位置Ｍ２へ不用意に回動する虞がなくなる。

縫製ミシン１の運転に伴って、ボビン１３ｂの下糸１３ｃが使用し尽くされると、残糸検出センサ（図示せず）が働いて縫製ミシン１の運転を停止させる。この時、駆動エアシリンダ５ｎのロッド５ｍが後退して、チャック駆動レバー１４に対するロッド５ｍの当接状態が解除される。
縫製ミシン１の運転停止に伴い、表１に示す制御ダイアグラム（ａ）−（ｅ）を制御部としてチャック駆動レバー１４の回動を下記のように回動制御する（図７参照）。

先ず、位置変換レバー１７Ａを介してボビンチャック１８を中間位置Ｍ１から交換位置Ｍ３に回動し、ボビンケース１２を抜き取って把持したまま中間位置Ｍ１に戻ってボビンケース１２を受取箱体１０に落下させる。

ボビンケース１２の落下後、ボビンチャック１８が待機位置Ｍ２に到り、ボビン収容部１３ａのボビン待機ピン１３からボビンケース１２を抜き取って待機位置Ｍ２から交換位置Ｍ３に回動する。
交換位置Ｍ３では、ボビンチャック１８がボビンケース１２をミシン釜８の釜ピンＰ１に差し込んで装着する。ボビンケース１２の装着後、ボビンチャック１８は交換位置Ｍ３から元の中間位置Ｍ１に復帰回動する。

このボビンチャック１８の回動変位である中間位置Ｍ１⇒交換位置Ｍ３⇒中間位置Ｍ１⇒待機位置Ｍ２⇒交換位置Ｍ３⇒中間位置Ｍ１への過程を図７とともに、表１の制御ダイアグラム（ａ）−（ｅ）を参照しながら以下に詳述する（図８も参照）。

残糸検出センサ（図示せず）が働いて縫製ミシン１の運転が停止すると、チャック駆動エアシリンダー２６が駆動し、進出状態のロッド２６ａを後退させる。
これにより、チャック駆動レバー１４が旋回ピン１５を中心にして図３の矢印Ａで示す方向に回動する。これにより、チャックピン１６を弧状部６ｂから水平部６ａに沿って摺動し、チャック駆動レバー１４が同図に実線で示す交換位置Ｍ３に回動する。

交換位置Ｍ３では、位置変換レバー１７Ａが枢支ピン１７ｄを中心にして中間位置Ｍ１から反時計方向に回動しており、チャックピン１６が弧状部６ｂから水平部６ａに摺動するに伴い、ボビンチャック１８のチャックヘッド１８ａがボビンケース１２の頭部に当接する。
この時、図５（ａ）−（ｃ）に示すように、チャックエアシリンダー１９が駆動し、チャック爪２０が軸２０ａを中心にして時計回り方向に回動し、ロックレバー２１を引き起し、ボビンヘッド１８ａの壁部１８ｅに当接させ、ボビンチャック１８がボビンケース１２を連結把持する。

この後、チャック駆動エアシリンダー２６を駆動し、後退状態のロッド２６ａを進出させると、チャック駆動レバー１４が旋回ピン１５を中心にして図２の矢印Ａとは反対方向に回動する。これにより、チャックピン１６を水平部６ａから弧状部６ｂに沿って摺動し、チャック駆動レバー１４が同図に二点鎖線で示す中間位置Ｍ１に逆回動する。
チャック駆動レバー１４の逆回動時、チャックピン１６が水平部６ａを摺動する過程で、ボビンケース１２がミシン釜８の釜ピンＰ１から抜け出て、ボビンチャック１８がボビンケース１２を連結把持したまま弧状部６ｂに到る。

これに伴い、チャックエアシリンダー１９が駆動してロッド１９ａを後退させるため、ロックレバー２１は、自らのばね力により、チャック爪２０を反時計回り方向に回動してロックレバー２１を自由にさせる。これにより、ロックレバー２１は、ボビンヘッド１８ａとの当接を解き、ボビンケース１２に対するボビンチャック１８の連結保持を解除する。このため、ボビンケース１２がボビンチャック１８から切り放されて受取箱体１０内に落下する。

この後、チャック駆動エアシリンダー２６を駆動し、さらにロッド２６ａを進出させると、チャック駆動レバー１４が中間位置Ｍ１から一点鎖線で示す待機位置Ｍ２に回動する。これに伴い、チャックピン１６が弧状部６ｂから垂直部６ｃに摺動するため、位置変換レバー１７Ａが枢支ピン１７ｄを中心にして中間位置Ｍ１から時計方向に回動して待機位置Ｍ２に到る。この時、ボビンチャック１８のボビンヘッド１８ａがボビン収容部１３ａのボビンケース１２の頭部に当接する。
これに伴い、チャックエアシリンダー１９が駆動し、チャック爪２０が軸２０ａを中心にして時計回り方向に回動するため、上記と同様にしてボビンチャック１８がボビンケース１２を連結把持する。

ボビンチャック１８がボビンケース１２を連結把持すると、チャック駆動エアシリンダー２６のロッド２６ａが更に後退するため、チャック駆動レバー１４が旋回ピン１５を中心にして図２に矢印Ａで示す方向に回動する。

これに伴い、チャックピン１６が案内溝６の垂直部６ｃから弧状部６ｂを介して水平部６ａへ摺動し、位置変換レバー１７Ａがボビンケース１２を連結把持したまま待機位置Ｍ２から中間位置Ｍ１を介して交換位置Ｍ３に回動する。この交換位置Ｍ３で、ボビンケース１２を釜ピンＰ１に差し込むことによりミシン釜８に装着する。これにより、ミシン釜８のボビンケース１２とボビン収容部１３ａのボビンケース１２との交換が行われる。

この後、チャックエアシリンダー１９が駆動してロッド１９ａを後退させるため、ロックレバー２１は、自らのばね力により、チャック爪２０を反時計回り方向に回動してロックレバー２１を自由にさせ、ボビンケース１２に対するボビンチャック１８の連結保持を解除する。

連結保持を解除後、チャック駆動エアシリンダー２６のロッド２６ａが進出するため、チャック駆動レバー１４が旋回ピン１５を中心にして図３の矢印Ａとは反対方向に回動して弧状部６ｂに到る。これにより、ボビンチャック１８がミシン釜８のボビンケース１２から離れ、位置変換レバー１７Ａが交換位置Ｍ３から元の中間位置Ｍ１に復帰回動してボビンチャック１８を受取箱体１０に対向させる。駆動エアシリンダ５ｎのロッド５ｍが進出し、ロッド５ｍがチャック駆動レバー１４の緩衝材１４ｔに当接してチャック駆動レバー１４の待機位置Ｍ２方向への回動を阻止する。

交換位置Ｍ１で、ボビンケース１２を釜ピンＰ１に差し込んでミシン釜８に装着した際、糸交換検知センサ（図示せず）が働き、縫製ミシン１への再通電により縫製運転が再開される。
受取箱体１０内へのボビンケース１２の落下時、その落下が近接センサ（図示せず）により検知され、搬送エアシリンダ１１の駆動により、長尺なロッド１１ａが進出し、搬送ガイドバー９が中間位置Ｍ１からガイドホルダー７に沿って長手方向に移動する。

このため、ボビンケース１２を落下させた受取箱体１０を縦形搬送ベース５の横手方向Ｌに沿って手の届き易い外部に移送する。
なお、搬送エアシリンダ１１の駆動は、ボビンケース１２の落下時に限らず、縫製ミシン１の運転再開に前後して行われるようにしてもよい。

この際、受取箱体１０からボビンケース１２を取り出し、ボビン１３ｂへの下糸１３ｃの糸巻き補給をすることができる。糸巻き補給後のボビンケース１２は、ボビン収容部１３ａのボビン待機ピン１３に差し込むことにより装着し、次回のボビンケース１２の交換操作に備える。この後、搬送エアシリンダ１１のロッド１１ａが後退し、搬送ガイドバー９がガイドホルダー７に沿って長手方向に沿って後退し、ボビンケース１２が受取箱体１０に対向する元の中間位置Ｍ１に復帰する。

〔実施例１の効果〕
実施例１における縦形搬送ベース５の案内溝６は、水平部６ａ、弧状部６ｂおよび垂直部６ｃから形成されており、ボビンチャック１８はチャックピン１６を介して案内溝６に沿って往復移動する。

このため、ボビンケース１２の移動距離は必要最小限の合理的なものとなり、ボビンケース１２の円滑で迅速な交換を実現させることができる。しかも、ボビン収容部１３ａ、チャック駆動レバー１４および駆動部材としてのチャック駆動エアシリンダー２６を縦形搬送ベース５の周辺部に配置させることができて、全体がコンパクトになり省スペース化を実現することができる。

また、中間位置Ｍ１で受取箱体１０に落下したボビンケース１２においては、新たな下糸１３ｃを巻回したボビン１３ｂに取り換えてボビン収容部１３ａのボビン待機ピン１３に装着する。これにより、ボビンケース１２をボビン収容部１３ａとミシン釜８に配置する構成となり、ボビンケース１２を二個使用するだけ済み、高価なボビンケース１２の維持管理が容易になる。

〔実施例２の構成〕
図９は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、緩衝材１４ｔを省き、チャック駆動レバー１４に、駆動エアシリンダ５ｎのロッド５ｍに対応する停止孔１４ｈを設けたことである。

ボビンチャック１８がボビンケース１２をミシン釜８に装着した交換位置Ｍ３から元の中間位置Ｍ１に戻った際、位置検出センサ（図示せず）により、駆動エアシリンダ５ｎが通電されるため、そのロッド５ｍが突出して、チャック駆動レバー１４に設けた停止孔１４ｈに嵌合する。これにより、待機位置Ｍ２と交換位置Ｍ３との両位置へのチャック駆動レバー１４の回動変位をロック状態に拘束する。

実施例２では、チャック駆動レバー１４が中間位置Ｍ１で待機位置Ｍ２や交換位置Ｍ３への回動が拘束されるため、チャック駆動レバー１４が何らかの外力を受けても、中間位置Ｍ１から待機位置Ｍ２や交換位置Ｍ１へ不用意に回動する虞がなくなる。

〔実施例３の構成〕
図１０および図１１は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例１と異なるところは、図１０に示すように、ボビンヘッド１８ａに発光素子３０を設け、固定金具７ａから延出させた第１摺接部材３２に受光素子３１を設けたことである。

発光素子３０と受光素子３１とはフォトカプラー３３を構成し、常には発光素子３０からの光はボビンケース１２に遮蔽されて受光素子３１に届かない。
ボビン１３ｂの交換時に、ボビンチャック１８がミシン釜８のボビンケース１２を取り出して交換位置Ｍ３から中間位置Ｍ１に回動し、ボビンケース１２を受取箱体１０に向けて切り放した際、発光素子３０からの光が受光素子３１に到達するようになっている。

受取箱体１０の内周面には、図１１に示すように、コイル体３４が接触状態に貼着されており、一端からは第１摺接部材３２に摺接する正端子３４ａが外部に突き出ている。コイル体３４の他端からは負端子３４ｂが外部に突き出ている。

負端子３４ｂは、図示せず静止部材に固定された第２摺接部材３５に摺接している。負端子３４ｂは、第２摺接部材３５を介して発光素子３０に接続され、受光素子３１は第１摺接部材３２を介して正端子３４ａに接続されている。第１摺接部材３２と第２摺接部材３５との配置状態は、図１０の前後に配置された関係となる。

搬送エアシリンダ１１が駆動され、長尺なロッド１１ａが横手方向Ｌに沿って進出して受取箱体１０を手の届き易い外部に移送する際、正端子３４ａが第１摺接部材３２に摺接しながら離れて行くとともに、負端子３４ｂが第２摺接部材３５に摺接しながら離れて行くように設定されている。

ボビンチャック１８が交換位置Ｍ３から中間位置Ｍ１に回動し、ボビンケース１２を受取箱体１０に向けて切り放した際、発光素子３０からの光が受光素子３１に到達する。このため、フォトカプラー３３の通電回路が閉成され、駆動回路３６を介してコイル体３４に電流が流れて磁界が生じる。これにより、磁性材製のボビンケース１２に電磁吸引力が働き、ボビンケース１２を受取箱体１０内に支障なく確実に落下させることができる。
なお、コイル体３４は、受取箱体１０の内周面に限らず、外周面に巻回してもよい。

本発明の自動ボビン交換装置では、ボビンケースの移動距離は必要最小限の合理的なものとなり、ボビンケースの円滑で迅速な交換が実現可能となる。しかも、ボビン収容部、チャック駆動レバーおよび駆動部材を縦形搬送ベースの周辺部に配置させることができて、全体がコンパクトになり省スペース化が実現可能となる。ボビンケースの円滑で迅速な交換を介してコスト的に有利に生産性が向上し、需要者の注目を喚起して縫製ミシン製造業界に広く適用することができる。

１ 縫製ミシン
２ 自動ボビン交換装置
５ 縦形搬送ベース
５ｍ 駆動エアシリンダー
５ｎ 駆動エアシリンダーのロッド
６ 案内溝
６ａ 水平部
６ｂ 弧状部
６ｃ 垂直部
８ ミシン釜
１０ 受取箱体
１１ 搬送エアシリンダ
１２ ボビンケース
１３ ボビン待機ピン
１３ａ ボビン収容部
１３ｂ ボビン
１３ｃ 下糸
１４ チャック駆動レバー
１４ｂ フォーク部の長孔
１４ｈ チャック駆動レバーの停止孔
１５ 旋回ピン
１７Ａ 位置変換レバー
１７ａ、１７ｂ 平行なピン
１９ チャックエアシリンダー
２０ チャック爪
２１ ロックレバー
２６ チャック駆動エアシリンダー（駆動部材）
３４ コイル体
３６ 駆動回路
Ｍ１ 中間位置
Ｍ２ 待機位置
Ｍ３ 交換位置
Ｐ１ 釜ピン

Claims (5)

1. 釜ピンを有するミシン釜の下方に設けられ、単一のボビンケースをボビン待機ピンにより着脱可能に配したボビン収容部と、
   縫製テーブルから垂下する状態に設けられた縦形搬送ベースと、
   前記縦形搬送ベースにカム溝として貫通状態に設けられ、水平部、垂直部ならびに前記水平部と前記垂直部を連通する弧状部とから形成された案内溝と、
   前記縦形搬送ベースに前記案内溝の下方に位置するように設けられ、旋回ピンにより回動可能に支持され、先端部に前記案内溝を挿通するチャックピンがスライド可能に連結され、前記旋回ピンを中心とする回動変位により前記チャックピンを前記案内溝に沿って往復摺動させるチャック駆動レバーと、
   前記チャックピンに連結され、前記ボビン収容部の前記ボビンケースを着脱可能に把持するボビンチャックと、
   前記チャックピンが前記案内溝の前記垂直部に配され、前記ボビンチャックが前記ボビン収容部で前記ボビンケースを把持する待機位置と、
   前記チャックピンが前記案内溝の前記水平部に配されて、前記ボビンチャックが前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着する交換位置と、前記交換位置と前記待機位置との間に設定された中間位置との間で前記チャック駆動レバーを前記旋回ピンにより往復回動させる駆動部材と、
   前記チャック駆動レバーが回動する前記中間位置に対応するように配置された受取箱体と、
   前記ボビンケースの自動交換時、前記ボビンチャックが前記中間位置から前記水平部を介して前記交換位置に回動し、前記ボビンケースを前記ミシン釜から取り出して把持したまま前記中間位置に回動し、前記中間位置で前記ボビンケースを切り放して前記受取箱体内に落下させ、その落下後に前記垂直部を介して前記待機位置に回動し、前記ボビン収容部で前記ボビンケースを把持し、前記弧状部および前記水平部を介して前記交換位置に回動して前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着させ、その装着後に前記中間位置に復帰回動するように制御する制御部と、
   前記受取箱体の内周面に設けられ、前記ボビンチャックが前記中間位置で前記ボビンケースを切り放した時に通電されて前記ボビンケースに電磁吸引力を働かせ、前記ボビンケースを前記受取箱体内に誘導するコイル体と、
   前記縦形搬送ベースに取り付けられ、前記ボビンケースが落下した前記受取箱体を前記縦形搬送ベースの横手方向に沿って外部に移送する搬送エアシリンダとを備えたことを特徴とする自動ボビン交換装置。
2. 前記ボビンケースは、ばね製のロックレバーをチャックエアシリンダーにより起き伏し可能に装着しており、前記ボビンチャックは、前記ロックレバーを前記ボビンチャックに対して係脱させて前記ボビンケースを着脱可能に把持するチャック爪を有することを特徴とする請求項１に記載の自動ボビン交換装置。
3. 前記縦形搬送ベースには、ロッドを出没可能に設けた駆動エアシリンダが装着され、前記ボビンチャックが前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着した前記交換位置から元の前記中間位置に戻った際、前記ロッドが突出して前記チャック駆動レバーの前記待機位置側の外側部に当接することにより、前記待機位置への前記チャック駆動レバーの回動変位をロック状態に拘束させることを特徴とする請求項１に記載の自動ボビン交換装置。
4. 前記縦形搬送ベースには、ロッドを出没可能に設けた駆動エアシリンダが装着され、前記ボビンチャックが前記ボビンケースを前記ミシン釜に装着した前記交換位置から元の前記中間位置に戻った際、前記ロッドが突出して前記チャック駆動レバーに設けた停止孔に嵌合することにより、前記待機位置および前記交換位置への前記チャック駆動レバーの回動変位をロック状態に拘束させることを特徴とする請求項１に記載の自動ボビン交換装置。
5. 前記チャック駆動レバーは、長手方向に沿って設けられて、内側縁部が前記チャックピンをスライド可能に連結する長溝を有していることを特徴とする請求項１に記載の自動ボビン交換装置。

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