JP6148699B2 - 自動ボビン交換装置 - Google Patents

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

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。

また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すボビンケース７０には、ロックレバー７０ａが起き伏し回動可能に設けられている。チャック７１側にはチャック爪７１ａがロックレバー７０ａに対して係脱するように回動可能に設けられている。回転釜（図示せず）からボビンケース７０を取り出す際、チャック爪７１ａが旋回ピン７１ｂを中心に回動し、ロックレバー７０ａをボビンケース把持爪７２に押圧する。これにより、ボビンケース７０がチャック７１に連結保持され、ボビンピン７３から抜き出される。

下糸の交換装置は、既製の縫製ミシンに後付けすることもあり、縫製ミシンの種類によっては、ロックレバー７０ａが、図１１（ｃ）に示すように、基準線Ｌから様々な角度（θ）を成すことがある。このため、ボビンケースの交換時にロックレバー７０ａの回動面がチャック爪７１ａの回動面に対して傾斜角を成すようになる。この場合、チャック７１がボビンケースに接近した時、チャック爪７１ａがロックレバー７０ａに係合しなくなり、ボビンの交換時にボビンケース７０をチャック７１に連結保持することができなくなる問題がある。

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、コンパクトで省スペース化を図り、併せてロックレバーの回動面がチャック爪の回動面と同一面上に位置するように傾斜調整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）
自動ボビン交換装置において、一端部に閉塞面を設けた有底筒状に形成された複数のボビンケースを装着する交換カセットと、交換カセットを駆動し、交換カセットに装着された複数のボビンケースのうち、一つのボビンケースを選択して交換位置に移動させるカセット駆動手段とを備えている。チャックは、ボビンケースを着脱可能に装着するように配されている。チャック駆動手段は、チャックを接離位置に駆動すべく、回転釜内のボビンケースに向けて近接するように移動させる第１作動を行うとともに、チャックを回転釜から交換位置に移動させる第２作動を行う。
ロックレバーは、ボビンケースの閉塞面の外側に対して起き伏し回動可能に設けられている。チャック爪は、チャックに回動可能に設けられ、接離位置で回動動作によりロックレバーを係合により引き起こして回転釜内のボビンケースを連結保持する。爪角調整機構は、ボビンケースをその軸回りに回動調節可能にする機構であって、チャックが接離位置に移動した際に、チャック爪の回動平面が前記ロックレバーの回動平面と同一面上に位置するように、予め調整しておくものである。

請求項１におけるチャック駆動手段は、チャックを接離位置に駆動すべく回転釜に向けて移動させる第１作動を行い、併せてチャックを回転釜から交換位置に移動させる第２作動を行う。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、ボビンケース、交換カセット、カセット駆動手段、ロックレバーおよびチャック爪を回転釜の周辺部に配置させることができて、全体がコンパクトで省スペース化を図ることができる。
また、爪角調整機構は、チャック爪の回動平面がロックレバーの回動平面と同一面上に位置するように調整可能に構成されている。このため、縫製ミシンの種類によっては、ロックレバーが基準線から様々な角度を成しても、チャック爪がロックレバーに支障なく係合するように調整することができて、ボビンの交換時にボビンケースをチャックに確実に連結保持することができる。

（請求項２について）
チャックは、前記ボビンケースを着脱可能に装着するボビン保持板と、前記ボビン保持板を螺子部材を介して前記ボビン保持板を回動調節可能に枢支するスライドケースとから成る前記爪角調整機構を構成する。
請求項２では、ボビン保持板、螺子部材およびスライドケースといった簡素な構造でコスト的に有利に爪角調整機構を構成することができる。

（請求項３について）
チャックは、ボビンケースを着脱可能に装着するボビン保持板とスライドケースとから成り、ボビン保持板はピニオンおよびピニオンに噛合するウォーム歯車を介してスライドケースに回動調節可能に枢支された爪角調整機構を構成する。
請求項３でも、請求項２と同様に、簡素な構造でコスト的に有利に爪角調整機構を構成することができる。

（請求項４について）
スライドケースの螺子部材の軸端周りには、角度目盛りが設けられている。このため、爪角調整機構において、ロックレバーの傾斜角度に合わせてチャック爪の傾斜角度を迅速に調整できて好都合である。

（請求項５について）
チャック駆動手段は、ミシンの縫製台の下部空間に配置された平板状の縦型プレートとしての支持プレートを有する。支持プレートはカム溝を備え、そのカム溝は、第１カム溝、第２カム溝および第３カム溝を有する。
第１カム溝は、回転釜の軸方向に指向する直線状を成す。第２カム溝は、第１カム溝と所定の角度を成して交換位置に指向する。第３カム溝は、第１カム溝の回転釜とは異なる側と第２カム溝の交換位置のボビンケースとは異なる側とを連結するように曲成されている。
首振移動部は、支持プレートに設けられた規制軸を中心に回動可能に支持されて、カム溝に沿って移動可能な移動軸を有し、移動軸を介してチャックをカム溝に沿って移動させる。移動軸駆動手段は、移動軸をカム溝に沿って往復移動させるように設けられている。

請求項５では、単一の移動軸駆動手段により、第１作動と第２作動とを行うことができる。これにより、自動ボビン交換装置の体格を小型化することができ、回転釜に対向するミシン下部の狭い空間に配置することが可能となる。
また、第１作動と第２作動とを行うアクチュエータが単一の移動軸駆動手段で済むため、第１作動と第２作動とを別々のアクチュエータで行った場合に比較して製造コストの低減化に資することができる。

（請求項６について）
交換カセットは、複数のボビンケースを等角度間隔で環状に装着した円盤状を成す。
カセット駆動手段は、交換カセットを回転可能に支持し、等角度間隔で環状に配された複数の割出し送りピンを備えたカセット回転体を有する。割出エアシリンダは、アーマチャを進退変位可能に駆動するように設けられている。割出爪は、押圧部と規制部とを有する。
押圧部は、割出エアシリンダがアーマチャを進出させることで、複数の割出し送りピンのうち、一つの割出し送りピンを押圧してカセット回転体および交換カセットを所定角だけ回転移動させる。規制部は、割出エアシリンダがアーマチャを後退させることで、他の割出し送りピンの移動を規制する。

請求項６では、割出エアシリンダがアーマチャを進退させる毎に、カセット回転体および交換カセットが所定角だけ回転移動する。カセット駆動手段がアーマチャの進退時期および進退回数を制御することにより、交換カセットを所定量だけ回転させ、交換位置にあるボビンケースを他のものに選択および変更することができる。

自動ボビン交換装置を設けた縫製ミシンを示す斜視図である（実施例１）。 自動ボビン交換装置を示す側面図である（実施例１）。 図２の反対側から見た自動ボビン交換装置を示す側面図である（実施例１）。 自動ボビン交換装置を示す縦断面図である（実施例１）。 （ａ）はボビン保持板とスライドケースを示す側面図、（ｂ）は要部の拡大側面図、（ｃ）はボビン保持板とスライドケースを示す平面図である（実施例１）。 （ａ）はボビン保持板とスライドケースを示す分解平面図、（ｂ）はボビン保持板とスライドケースを一部断面して示す平面図である（実施例１）。 （ａ）はボビン保持板とスライドケースとを一部断面して示す分解側面図、（ｂ）はボビン保持板とスライドケースとの組付け状態を一部断面して示す側面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）はボビンケース、ボビン保持板、スライドケースおよび爪用エアシリンダの作動を示す作動図である（実施例１）。 （ａ）〜（ｃ）はボビンケースのロックレバーの傾斜度合を示す平面図である（実施例１）。 ピニオンおよびピニオンが噛合するウォーム歯車を示す要部の拡大平面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｃ）はボビンケースの底面図、（ｂ）はチャックとボビンケースとの連結保持状態を示す平面的な作動図である（従来技術）。

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。また、爪角調整機構は、チャック爪の回動平面がロックレバーの回動平面と同一面上に位置するように調整可能に設けたことを技術的特徴とする。

〔実施例１の構成〕
図１ないし図９は本発明の実施例１を示す。図１および図２に示す自動ボビン交換装置１においては、外周に複数（例えば８個）のボビンケース２を等角度間隔で環状に装着した円盤状の交換カセット３を備えている。
カセット駆動手段４は、交換カセット３を回転駆動し、所定のボビンケース２を交換位置Ａに移動させるように配されている。チャック駆動手段７は、チャック５を接離位置Ｂの回転釜６に向けて移動させる第１作動を行うとともに、チャック５を交換位置Ａに移動させる第２作動を行うようになっている。
交換カセット３に装着されて径方向に指向するカセットピン１２ａには、下糸を巻回したボビンケース２が着脱可能に取り付けられている。

交換カセット３は、後述するように一端部に閉塞面２ａを設けた有底筒状に形成された複数のボビンケース２を装着するもので、カセット回転体１６と一体的に回転するように固定されている。交換カセット３には、位置決め穴３ａが形成され、カセット回転体１６には、位置決めピン１６ａが設けられている。
交換カセット３は、位置決め穴３ａを決めピン１６ａに差し込む状態で、カセットロックハンドル１７によりカセット回転体１６に同軸となるように固定されている。カセット駆動手段４は、ボビンケース２の各々が装着された部分に付された番号（第１〜第８）順に交換カセット３を駆動する。

交換カセット３は、図２および図４に示す構造を有し、ミシンの縫製台の下部空間で、接離位置Ｂの回転釜６に対向するスペースに配置されている。交換カセット３は、割出爪２２と平板状の支持プレート２１に回転可能に支持されたカセット回転体１６を有している。割出エアシリンダ２３は、進退変位可能に駆動するアーマチャ３１を介して割出爪２２を所定の範囲内で往復回動させるようになっている。

カセット回転体１６は、支持プレート２１を貫通し、ミシンの縫製台の下部空間に縦型に配された支持プレート２１に対して回転可能に設けられたインデックス軸２４を有する。カセット取付盤２５および割出盤２６は、支持プレート２１の裏側で、インデックス軸２４と一体的に回転するように設けられている。

割出盤２６の裏側には、円柱状を呈する８本の割出し送りピン２７が設けられている。送りピン２７は、ボビンピン１１に対応する位置に設けられ、等角度間隔で環状に配されている。
割出爪２２は、図３に示すように、Ｌ字状を成し、下端部に押圧部２２ａを有する。押圧部２２ａは、割出エアシリンダ２３の下端が下方に延出すると、割出し送りピン２７のうちの一つを下方に押圧して４５°の角度だけ回転移動させる。

また、割出爪２２は、割出し送りピン２７に嵌合可能な円弧状の規制部２２ｂを備えている。割出エアシリンダ２３におけるアーマチャ３１の下端が後退したとき、規制部２２ｂは、押圧部２２ａが押圧した割出し送りピン２７から二つ隣の割出し送りピン２７に嵌合して割出し送りピン２７の移動を規制する。この移動規制により、カセット回転体１６および交換カセット３は、回転をともに阻止されて定位置に停止する。

割出エアシリンダ２３は、図３に示すように、支持プレート２１の裏側に設けられており、内部に吸排されるエアの圧力供給により、アーマチャ３１を進退方向に往復駆動する。
すなわち、割出エアシリンダ２３がコンプレッサ（図示せず）からの正の空気圧を受けると、アーマチャ３１が下方に延び、逆に内部から吸引圧を受けると、アーマチャ３１が奥方に後退する。

割出エアシリンダ２３に対するエアの供給・排出の切替えは、下糸の交換時に、回転釜６内のボビンケース２を交換カセット３の空きスペースに配置した後に行われる。この際、コントロールパネル３２の制御装置（図示せず）により、選択された番号（第１〜第８）のボビンケース２が交換位置Ａに配置されるように制御される。
カセット駆動手段４には、カセット回転体１６の回転に制動を与えるブレーキ手段が設けられている。このブレーキ手段は、割出盤２６の径小部２６ａに掛け渡された帯バンド３３と帯バンド３３を引張方向に付勢する引張スプリング３４から構成されている。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すチャック５は、後述するようにボビンケース２を着脱可能に保持するボビン保持板５１と、ボビン保持板５１を螺子部材５６を介して回動調節可能に枢支するスライドケース３６とから成る爪角調整機構５４を構成する。
すなわち、チャック５は、平行二枚板５１ａ、５１ｂから成るボビン保持板５１と、ボビン保持板５１が所定の角度φを成すように傾斜回動調節可能に枢支されたスライドケース３６とを備えて爪角調整機構５４を構成する。このため、ボビン保持板５１とスライドケース３６とは、螺子部材５６を中心にして回動調節可能に連結されている。

枢支部材５３において、ボビン保持板５１の一端部には、図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）に示すように、連結梁５５が突出形成され、スライドケース３６の先端部に形成された貫通孔３６ａに挿通している。貫通孔３６ａを挿通する連結梁５５の先端面には、螺子部材５６がねじ込まれ、図５（ａ）に双頭の矢印Ｅで示すように、連結梁５５を貫通孔３６ａ内で回転可能に配し、もってスライドケース３６に対してボビン保持板５１を回動調節可能に設けている。この操作により、ボビンケース２をその軸回りに回動調節可能に構成する。

スライドケース３６の先端面には、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、切込み溝３６ｂが形成されている。スライドケース３６の先端には、螺子部材５６と直交する固定螺子５７がねじ込まれ、固定螺子５７の締め付けにより切込み溝３６ｂを幅狭方向に変形させて連結梁５５を貫通孔３６ａ内で強く挟んで固定する。スライドケース３６、連結梁５５、貫通孔３６ａおよび螺子部材５６は同一線Ｓ上に並ぶ同軸構造を成す。

また、スライドケース３６の螺子部材５６の軸端周りには、図５（ｂ）に示すように、角度目盛り５８および角度目盛り５８を示す指針５８ａが設けられている。
このため、固定螺子５７を一時的に緩めて、ボビン保持板５１をスライドケース３６に対して傾斜させる際、図９（ａ）〜（ｃ）で後述する基準線Ｌに対するロックレバー１４の傾斜度合がチャック爪３７の傾斜度合と合致するように正確な角度で傾斜させることができる。すなわち、爪角調整機構５４により、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、チャック爪３７の回動平面Ｆがロックレバー１４の回動平面Ｇと同一面上に位置するように調整可能となっている。

チャック５のボビン保持板５１には、ボビンケース把持爪３８が取り付けられているとともに、ボビンケース２のロックレバー１４を係合により引き起こすチャック爪３７が設けられている。すなわち、ロックレバー１４は、ボビンケース２の閉塞面２ａの外側に対してピン５ａを中心に起き伏し回動可能に設けられている。また、チャック爪３７は、ボビン保持板５１に取り付けられた旋回ピン３７ａを中心にして左右方向に往復回動可能に設けられている。
ボビンケース把持爪３８は、引き起こされたロックレバー１４をチャック爪３７と一緒になって挟み、回転釜６内のボビンピン１１に挿入されたボビンケース２を掴んで連結保持するようになっている。

チャック爪３７は、爪用エアシリンダ３９のアーマチャロッド３９ａにより、ロックレバー１４を引き起こす方向に回転駆動し、アーマチャロッド３９ａが後退する時に復元ばね（図示せず）により元の位置に復帰する。
すなわち、チャック爪３７は、チャック５により回転釜６内のボビンケース２が外される際（第１作動時）、爪用エアシリンダ３９により、ロックレバー１４を引き起こす方向に回転駆動する。外したボビンケース２を交換位置Ａの交換カセット３に装着した際（第２作動時）、チャック爪３７は復元ばねにより元の位置に復帰する。

爪用エアシリンダ３９により、ロックレバー１４を引き起こす方向に回転駆動した際には、チャック５が交換カセット３のボビンケース２を保持する。
チャック爪３７の回動操作は、爪用エアシリンダ３９へのエア供給・排出の切替タイミングに基づいて制御機構（図示せず）により制御される。
チャック駆動手段７は、カム溝４１を有する支持プレート２１および支持プレート２１の表側に設けられた首振移動部３５を備える。移動軸駆動手段としての移動軸駆動エアシリンダ４２は、支持プレート２１の裏側に設けられている。

カム溝４１は、第１カム溝４１ａ、第２カム溝４１ｂおよび第３カム溝４１ｃから成る。第１カム溝４１ａは、回転釜６の軸方向に指向する直線状を成す。第２カム溝４１ｂは、第１カム溝４１ａと所定の角度を成し、交換位置Ａに指向している。第３カム溝４１ｃは、第１カム溝４１ａの回転釜６は異なる側と第２カム溝４１ｂの交換位置Ａのボビンケースとは異なる側とを連結するように曲成されている。
支持プレート２１の裏側には、第１カム溝４１ａと第２カム溝４１ｂとを延長させて結ぶ交点に、首振移動部３５の回転中心となる規制軸４３が設けられている。

首振移動部３５は、規制軸４３を中心にして回動する平行な二本のチャックスライドピン４４と、チャックスライドピン４４に沿って往復スライドするように設けられたスライドケース３６とを備える。スライドケース３６は、チャック５を構成し、カム溝４１に嵌まることによりカム溝４１に沿って移動可能な移動軸４５を設けている。

移動軸駆動エアシリンダ４２は、図３に示すように、支持プレート２１の裏側に設けられており、回転支持体４６により回転可能に支持されている。コンプレッサからのエアが移動軸駆動エアシリンダ４２に供給されると、アーマチャ４７が延びて移動軸４５を押圧し、移動軸４５を第１カム溝４１ａに沿って回転釜６の接離位置Ｂに移動させる。
移動軸駆動エアシリンダ４２内のエアが吸引されて減圧されると、アーマチャ４７が後退して移動軸４５を引き込み、移動軸４５を第２カム溝４１ｂに沿って交換位置Ａまで移動させる。

移動軸駆動エアシリンダ４２に対するエアの給排については、エアシリンダ４２が下糸交換信号を受けると、回転釜６内のボビンケース２をチャック５で掴むために、エアの供給が行われる。エアシリンダ４２におけるエアの排出が行われるのは、ボビンケース２をチャック５で掴んだ後、掴んだボビンケース２を交換カセット３の空きスペースに装着するためである。

次に、一旦エアの供給を行い、チャック５を交換位置Ａから離し、カセット駆動手段４により、交換位置Ａに所定番号のボビンケース２が配置された後、交換位置Ａのボビンケース２を掴むためにエアの排出が行われる。
ついで、回転釜６内へボビンケース２を装着するためにエアの供給を行い、回転釜６内にボビンケース２を装着した後、エアの排出を行ってチャック５を回転釜６から離す。
なお、移動軸駆動エアシリンダ４２に対するエアの供給・排出の切替えは、図示しない駆動制御装置により作動される。

上記構成において、前準備として、交換カセット３の第１の位置に装着されたボビンケース２を回転釜６内に手動で装着する。第１の位置が空になった交換カセット３をカセット回転体１６に配置し、カセットロックハンドル１７でカセット回転体１６にロックする。
自動ボビン交換装置１の電源オフ時には、第１の位置が交換位置Ａに配置されるように戻されており、位置決め穴３ａを位置決めピン１６に差し込むことで、交換カセット３の第１の位置が交換位置Ａに配される。
なお、前準備段階では、回転釜６内にボビンケース２が装着されていない場合、８個のボビンケース２を装着した交換カセット３をカセット回転体１６にセットしておくだけでもよい。

この時、自動ボビン交換装置１は、既製の縫製ミシンに後付けすることもあり、縫製ミシンの種類によっては、ボビンケース２のロックレバー１４が、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、基準線Ｌから異なる角度（例えば、０°、１４°あるいは２５°）を成すことがある。これらの異なる角度は、縫製ミシンの製造業者などから事前に了知可能なものとする。

このため、固定螺子５７を一時的に緩め、貫通孔３６ａ内での連結梁５５の回動変位を許容させ、ボビン保持板５１をスライドケース３６に対して回動操作する。この際、角度目盛り５８を利用することにより、基準線Ｌに対するロックレバー１４の傾斜度合がチャック爪３７の傾斜度合と合致するように正確な角度で回動させることができる。これにより、チャック５が接離位置Ｂに移動した際、チャック爪３７の回動平面Ｆがロックレバー１４の回動平面Ｇと同一面上に位置するように予め回動調節しておくことが可能となる。

下糸の交換時には、自動ボビン交換装置１の電源をオンに切り替え、縫製動作を中断して下糸の糸切りを行う。ついで、使用者が希望する下糸が巻かれた新たなボビン１２を収容するボビンケース２の番号（第１〜第８）をコントロールパネル３２により選択する。
上記構成において、自動ボビン交換装置１が下記の下糸交換動作を行う。

（ａ）移動軸駆動エアシリンダ４２がアーチャ４７を進出させてチャック５を回転釜６内のボビンケース２に向けて移動させる（第１作動）。
（ｂ）ついで、爪用エアシリンダ３９がアーマチャロッド３９ａを伸ばし、チャック爪３７がボビンケース２のロックレバー１４を引き起し、チャック５がボビンケース２を把持する。
（ｃ）移動軸駆動エアシリンダ４２がアーチャ４７を後退させて、チャック５を交換位置Ａに向けて移動させる（第２動作）。これにより、チャック５が把持するボビンケース２のボビン１２が空のボビンピン１１に装着される。

（ｄ）爪用エアシリンダ３９がアーマチャロッド３９ａを後退すると、チャック爪３７が復元ばねにより元の位置に復帰する。これと同時に、ボビンケース２のロックレバー１４も元の位置に復帰し、ボビンケース２がボビンピン１１にロック状態に保持される。
（ｅ）一旦、移動軸駆動エアシリンダ４２がアーチャ４７を進出させてチャック５を交換位置Ａから離す。

（ｆ）割出エアシリンダ２３がアーマチャ３１を伸縮移動させることにより、カセット回転体１６を回転させて交換位置Ａにボビンケース２を配置させる。
ここで、交換位置Ａのボビンケース２は、コントロールパネル３２により選択された交換カセット３の番号に対応する。

（ｇ）移動軸駆動エアシリンダ４２がアーチャ４７を後退させて、チャック５を交換位置Ａに向けて移動させる（第２動作）。
（ｈ）爪用エアシリンダ３９がアーマチャロッド３９ａを進出させて、チャック爪３７が交換位置Ａにあるボビンケース２のロックレバー１４を引き起し、チャック５がボビンケース２を把持する。
（ｉ）移動軸駆動エアシリンダ４２がアーチャ４７を進出させて、チャック５を接離位置Ｂに駆動すべく回転釜６内のボビンケース２に向けて移動させる（第１作動）。これにより、チャック５が把持するボビンケース２のボビン１２が回転釜６内のボビンピン１１に装着される。

（ｊ）爪用エアシリンダ３９がアーマチャロッド３９ａを後退させて、チャック爪３７を元の位置に復帰させる。これにより、ボビンケース２のロックレバー１４も元の位置に復帰し、ボビンケース２が回転釜６内のボビンピン１１にロック状態に保持される。
（ｋ）移動軸駆動エアシリンダ４２がアーチャ４７を後退させることで、チャック５を回転釜６から離して下糸の交換動作を終了させる。

〔実施例１の効果〕
実施例１におけるチャック駆動手段５は、チャック５を接離位置Ｂに駆動すべく回転釜６に向けて移動させる第１作動を行い、併せてチャック５を回転釜６から交換位置Ａに移動させる第２作動を行う。このため、ボビンケース２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２の円滑で迅速な交換を実現させることができる。しかも、ボビンケース２、交換カセット３、カセット駆動手段７、ロックレバー１４およびチャック爪３７を回転釜６の周辺部に配置させることができて、全体がコンパクトで省スペース化を図ることができる。

また、爪角調整機構５４は、チャック５が接離位置Ｂに移動した際、チャック爪３７の回動平面Ｆがロックレバー１４の回動平面Ｇと同一面上に位置するように予め回動調整可能に構成されている。このため、縫製ミシンの種類によっては、ロックレバー１４が基準線Ｌに対して様々な角度を成していても、チャック爪３７がロックレバー１４に支障なく係合するように調整することで、ボビン１２の取換え時にボビンケース２をチャック５に確実に連結保持することができる。

チャック５は、ボビン保持板５１と、ボビン保持板５１が螺子部材５６を介して傾斜回動調整可能に枢支されたスライドケース３６とを備えて爪角調整機構５４を構成する。これにより、ボビン保持板５１、螺子部材５６およびスライドケース３６といった簡素な構造でコスト的に有利に爪角調整機構５４を構成することができる。

スライドケース３６の螺子部材５６の軸端周りには、角度目盛り５８が設けられている。このため、爪角調整機構５４において、ロックレバー１４の傾斜角度に合わせてチャック爪３７の傾斜角度を迅速かつ正確に回動調整することができる。

また、単一の移動軸駆動エアシリンダ４２により、第１作動と第２作動とを行うことができる。これにより、自動ボビン交換装置１の体格を小型化することができ、回転釜６に対向するミシン下部の狭い空間に配置することが可能となる。
この際、第１作動と第２作動とを行うアクチュエータが単一の移動軸駆動エアシリンダ４２で済むため、第１作動と第２作動とを別々のアクチュエータで行った場合に比較して製造コストの低減化に資することができる。

さらに、割出エアシリンダ２３がアーマチャ２３ａを進退させる毎に、カセット回転体１６および交換カセット３が所定角だけ回転移動する。カセット駆動手段４が割出エアシリンダ２３におけるアーマチャ３１の進退時期および進退回数を制御することにより、交換カセット３を所定量だけ回転させ、交換位置Ａにあるボビンケース２を他のものに選択および変更することができる。

〔実施例２の構成〕
図１０は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるとことは、ボビン保持板５１が、ピニオン６０およびピニオン６０に噛合するウォーム歯車６１を介してスライドケース３６に回動調節可能に枢支された爪角調整機構５４を構成したことである。

すなわち、螺子部材５７の先端部にはピニオン６０が形成され、ピニオン６０に噛合するウォーム歯車６１がスライドケース３６に取り付けられている。このため、ウォーム歯車６１を把手６１ａを介して回動操作すると、その回動変位がピニオン６０、螺子部材５７および連結梁５５、ボビン保持板５１を介してボビンケース２に伝わる。これにより、スライドケース３６に対するボビン保持板５１の傾斜角（回動角）を所望に設定し、チャック爪３７の回動平面Ｆがロックレバー１４の回動平面Ｇと同一面上に位置するように調整しておくことができる。
なお、ウォーム歯車６１は、ピニオン６０に対してセルフロック機能を有するので、固定螺子５７は省略してもよい。

〔変形例〕
交換カセット３を円盤状に形成し、複数のボビンケース２を環状に配置したが、複数のボビンケース２を一列に並べる交換カセットを採用し、この交換カセットをカセット駆動手段４により、スライドさせるように構成してもよい。
交換カセット３に装着されるボビンケース２の個数を８個としたが、この個数は所望に応じて種々変更してもよい。

移動軸４５に代わって、規制軸４３に対してスライド可能で回動可能に設定したスライドピンを設けてもよい。
アクチュエータとして各種のエアシリンダを設けたが、エアシリンダの代わりに、サーボモータやミシンの動力をギアトレインやベルトを介して導くことで、エアシリンダと同一の作動をさせてもよい。

本発明の自動ボビン交換装置おける爪角調整機構は、チャック爪の回動平面がロックレバーの回動平面と同一面上に位置するように調整可能に設けている。このため、縫製ミシンの種類によっては、ロックレバーが基準線から様々な角度を成しても、チャック爪がロックレバーに支障なく係合するように調整することができて、ボビンの交換時にボビンケースをチャックに確実に連結保持することができる。

１ 自動ボビン交換装置
２ ボビンケース
３ 交換カセット
４ カセット駆動手段
５ チャック
６ 回転釜
７ チャック駆動手段
１４ ロックレバー
１６ カセット回転体
２１ 支持プレート
２２ 割出爪
２２ａ 押圧部
２２ｂ 規制部
２３ 割出エアシリンダ
２７ 割出し送りピン
３５ 首振移動部
３６ スライドケース
３７ チャック爪
４１ａ 第１カム溝
４１ｂ 第２カム溝
４１ｃ 第３カム溝
４２ 移動軸駆動エアシリンダ（移動軸駆動手段）
４３ 規制軸
４５ 移動軸
５１ ボビン保持板
５４ 爪角調整機構
６０ ピニオン
６１ ウォーム歯車
Ａ 交換位置
Ｂ 接離位置

Claims (6)

1. 一端部に閉塞面を設けた有底筒状に形成された複数のボビンケースを装着する交換カセットと、
   前記交換カセットを駆動し、前記交換カセットに装着された前記複数のボビンケースのうち、一つのボビンケースを選択して交換位置に移動させるカセット駆動手段と、
   前記ボビンケースを着脱可能に装着するチャックと、
   前記チャックを接離位置に駆動すべく回転釜内のボビンケースに向けて近接するように移動させる第１作動を行うとともに、前記チャックを前記交換位置に移動させる第２作動を行うチャック駆動手段と、
   前記ボビンケースの前記閉塞面の外側に対して起き伏し回動可能に設けられたロックレバーと、
   前記チャックに回動可能に設けられ、前記接離位置で回動動作により前記ロックレバーを係合により引き起こして前記回転釜内の前記ボビンケースを連結保持するチャック爪とを有する自動ボビン交換装置において、
   前記ボビンケースをその軸回りに回動調節可能にする機構であって、前記チャックが前記接離位置に移動した際に、前記チャック爪の回動平面が前記ロックレバーの回動平面と同一面上に位置するように、予め調整しておく爪角調整機構とを具備して成る自動ボビン交換装置。
2. 前記チャックは、前記ボビンケースを着脱可能に装着するボビン保持板とスライドケースとから成り、前記ボビン保持板は螺子部材を介して前記スライドケースに回動調節可能に枢支された前記爪角調整機構を構成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. 前記チャックは、前記ボビンケースを着脱可能に装着するボビン保持板とスライドケースとから成り、前記ボビン保持板はピニオンおよび前記ピニオンに噛合するウォーム歯車を介して前記スライドケースに回動調節可能に枢支された前記爪角調整機構を構成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。
4. 前記スライドケースの前記螺子部材の軸端周りには、角度目盛りが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動ボビン交換装置。
5. 前記チャック駆動手段は、
   ミシンの縫製台の下部空間に配置された平板状の縦型プレートで、前記回転釜の軸方向に指向する直線状の第１カム溝と、前記第１カム溝と所定の角度を成して前記交換位置に指向する第２カム溝と、前記第１カム溝の前記回転釜とは異なる側と前記第２カム溝の前記交換位置の前記ボビンケースとは異なる側とを連結するように曲成された第３カム溝とから成るカム溝を有する支持プレートと、
   前記支持プレートに設けられた規制軸を中心に回動可能に支持されて、前記カム溝に沿って移動可能な移動軸を有し、前記移動軸を介して前記チャックを前記カム溝に沿って移動させる首振移動部と、
   前記移動軸を前記カム溝に沿って往復移動させるように設けられた移動軸駆動手段とを備え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。
6. 前記交換カセットは、複数のボビンケースを等角度間隔で環状に装着した円盤状を成し、
   前記カセット駆動手段は、
   前記交換カセットを回転可能に支持し、等角度間隔で環状に配された複数の割出し送りピンを備えたカセット回転体と、
   アーマチャを進退変位可能に駆動するように設けられた割出エアシリンダと、
   前記割出エアシリンダが前記アーマチャを進出させることで、前記複数の割出し送りピンのうち、一つの割出し送りピンを押圧して、前記カセット回転体および前記交換カセットを所定角だけ回転移動させる押圧部、ならびに前記割出エアシリンダが前記アーマチャを後退させることで、他の割出し送りピンの移動を規制する規制部を有する割出爪とを備え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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