JPH0679636B2 - ミシンの下糸残量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、ミシン主軸の回転に伴い加工布支持面を横
切って上下動される針と、下糸ボビンを備えかつ前記針
との協働により加工布上に縫目を形成するための糸輪捕
捉器とを有するミシンにおいて、特に前記下糸ボビンに
巻回されている下糸の残量を検出するための下糸残量検
出装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種のミシンにおいて、下糸ボビンに巻回され
ている下糸を消耗し尽くした時、これを作業者が発見し
てミシンの運転を直ちに停止させることは非常に困難
で、作業者が相当注意深く監視していても見過ごす場合
が多く、これを発見することはほとんど不可能に近いこ
とであった。

（発明が解決しようとする問題点） そのために、従来のミシンにおいては、作業者に過剰な
注意力と労力を要求することになり、この下糸の消耗に
気付かずにミシンの運転が続行された場合には、縫目の
形成されない不良品ができるという問題があった。

この発明は、このような問題点に着目し、下糸ボビンに
巻回されている下糸の残量を常に検出して、下糸の消耗
状態でミシンの運転が続行されるおそれを確実に防止す
ることができるミシンの下糸残量検出装置を提供するこ
とを目的としている。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は、前記の目的を達成するため、特に、ミシン
の運転時に下糸ボビンに巻回されている下糸がその外周
側から順次消費され、その下糸残量が少なくなるのに従
って下糸ボビンの回転速度が速くなることに着目してな
されたものである。

そして、第１の発明は、第１図に示すように、下糸ボビ
ン19の回転速度を検出するボビン速度検出手段28と、下
糸の消費にともないボビン速度検出手段28にて検出され
た下糸ボビン19の回転速度が所定値以上になった時に、
所要の作動信号を出力する制御手段34とを設けている。

又、第２の発明は、前記ミシン主軸２の回転速度を検出
する主軸速度検出手段46と、前記加工布Ｗの布厚や送り
ピッチ等の下糸消費量の決定要因に関するデータを付与
するためのデータ付与手段12,24〜26,49,52と、そのデ
ータ付与手段12,24〜26,49,52により付与されたデータ
に基づき、前記ミシン主軸２の回転速度ごとの下糸ボビ
ン19の最高回転速度を演算する速度演算手段34と、前記
下糸ボビン19の回転速度を検出するボビン速度検出手段
28と、前記ミシン主軸２の回転にともない前記主軸速度
検出手段46からの検出速度に応じた速度演算手段34の演
算値とボビン速度検出手段28の検出値とを比較して、前
記下糸ボビン19の回転速度が演算値以上になった時に、
所要の作動信号を出力する制御手段34とを設けている。

（作用） 従って、前記第１の発明においては、ミシンの運転時に
ボビン速度検出手段28により下糸ボビン19の回転速度が
逐次検出されて、その検出回転速度が制御手段34により
予め演算された最高回転速度と比較され、検出値が演算
値以上になった時に、制御手段34から作動信号が出力さ
れる。そのために、例えばサイクルミシンのようにミシ
ンの運転速度等の縫製条件をほぼ一定に保って縫製が遂
行されるミシンにおいては、下糸残量が所定値まで減少
した場合の下糸ボビンの回転速度を最高回転速度として
予め設定しておけば、下糸残量が所定値以下になった時
に作動信号が出力されて、その信号に基づき警報器を作
動させたりミシンの運転を停止させたりすることができ
る。

又、前記第２の発明においては、ミシンの運転時に、主
軸速度検出手段46によりミシン主軸２の回転速度が検出
されるとともに、布厚検出器24,送りピッチ検出器25、
糸太さ検出器26、テンション検出器49等のデータ付与手
段により下糸消費量の決定要因に関するデータが付与さ
れ、それらのデータに基づいて速度設定手段34により下
糸ボビン19の最高回転速度が演算される。さらに、この
状態でボビン速度検出手段28により下糸ボビン19の回転
速度が検出され、その検出値と前記演算値とが制御手段
34により比較されて、検出値が演算値以上になった時
に、制御手段34から作動信号が出力される。従って、ミ
シンの運転速度を任意に設定変更して縫製が遂行される
ミシンにおいても、下糸残量が所定値以下になった時に
作動信号が出力されて、その信号に基づき警報器を作動
させたりミシンの運転を停止させたりすることができ
る。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。

さて、この実施例のミシンにおいては、第１図に示すよ
うにミシン機枠１のアーム部1a内にミシン主軸２が回転
可能に支持され、その右端には被動プーリ３が取着され
ている。ミシン機枠１のベッド1bの下方にはモータ４が
配設され、そのモータ軸上の駆動プーリ５と前記被動プ
ーリ３との間にはベルト６が掛装されている。そして、
図示しない足踏ペダルの踏込み操作に基づき、その踏込
み量に応じた回転速度にてモータ４が駆動され、それに
伴い駆動プーリ５、ベルト６及び被動プーリ３を介して
ミシン主軸２が回転される。

前記ミシン機枠１のアーム部1aには押え棒７が上下動可
能に支持され、その下端にはベッド部1bの加工布支持面
８上に支持された加工布Ｗに布押え圧力を付与するため
の押え足９が取着されている。その押え足９に対応して
ミシン機枠１のベッド部1b内には送り歯10が加工布支持
面８上に出没可能に配設され、前記ミシン主軸２の回転
に伴い四送り運動されて加工布支持面８上の加工布Ｗに
送りを付与するようになっている。送り歯10に連係して
ミシン機枠１内には送り調節器11が設けられ、ミシン機
枠１のアーム部1a前面に設けられた調節つまみ12の操作
等により作動されて、送り歯10の送りピッチ４を調節で
きるようになっている。

前記ミシン機枠１のアーム部1aには針棒13が上下動可能
に支持され、その下端には針14が取着されている。そし
て、前記ミシン主軸２の回転に伴い、この針14が加工布
支持面８を横切って上下動される。針14と対向してミシ
ン機枠１のベッド部1b内には糸輪捕捉器15が配設され、
針14と協働して加工布Ｗ上に本縫縫目を形成するように
なっている。前記糸輪捕捉器15は第２図に示すように、
回転軸16の先端に固着された外釜17と、その外釜17内に
静止状態で収容された中釜18とを備え、その中釜18内に
はボビンケース21が着脱自在に装着され、その内部には
下糸ボビン19が相対回転可能に収容されており、ボビン
ケース21の外面には透孔20が形成されている。

第１図及び第４図に示すように、前記被動プーリ３の内
側面にはそれぞれ１つの非反射部41,42を有する２枚の
反射板43,44が取付けられ、一方の反射板43には多数の
非反射部45が環状に列設されている。一方、アーム部1a
には３個の光電センサー46〜48が配設され、それら46〜
48ははそれぞれ発光器及び受光器を有している。そし
て、ミシン主軸２の回転にともなう被動プーリ３の回転
に基づき、前記非反射部41,42,45がそれぞれ各光電セン
サー46〜48の前面を通過し、各光電センサー46〜48は環
状の非反射部45の感知により第５図に示す同期信号を出
力する。この同期信号によりミシン主軸２の回転速度が
検出される。又、光電センサー47,48はミシン主軸２が
それぞれ針上位置、針下位置に達したとき検出信号を出
力する。従って、光電センサー46を主軸速度検出器、光
電センサー47,48をそれぞれ針上、針下位置検出器とす
る。

前記押え棒７に連係してミシン機枠１のアーム部1a内に
は、ポテンショメータよりなる布厚検出器24が配設さ
れ、加工布Ｗの布厚に基づく押え棒７の上下動位置に応
じて、布厚検出信号を出力するようになっている。又、
前記送り調節器11に連係してミシン棒枠１内には、ポテ
ンションメータ等よりなる送りピッチ検出器25が配設さ
れ、加工布Ｗの送りピッチに対応する送り調節器11の傾
斜角度位置等に応じて、送りピッチ検出信号を出力する
ようになっている。さらに、上糸T1の経路に位置するよ
うにミシン機枠１のアーム部1a上には糸太さ検出器26が
配設され、上糸T1の通過に伴いその上糸T1の太さを前記
下糸ボビン19から繰り出される下糸T2の太さと同一とみ
なして、糸太さ検出信号を出力するようになっている。

又、前記上糸T1の経路上にはその上糸T1のテンションを
検出するテンション検出器49（第６図において図示）が
配設され、上糸テンション検出に基づいて加工布上にお
ける上糸T1と下糸T2との結節点の上下位置を判別できる
ようになっている。

そして、第６図に示すように、布厚検出器24,送りピッ
チ検出器25,糸太さ検出器26及びテンション検出器49に
より下糸消費量の決定要因に関するデータを付与するた
めのデータ付与手段が構成されている。

第１図、第２図及び第３図に示すように、前記下糸ボビ
ン19とミシン機枠１との間には、下糸ボビン19の回転速
度を検出するためのボビン速度検出手段としてのボビン
速度検出器28が設けられている。この検出器28は、下糸
ボビン19の一側外面に所定の角度間隔をおいて交互に配
列された多数の反射面29a及び非反射面29bよりなる同期
信号発生用の受光部29と、その受光部29に前記中釜の透
孔20を介して対向するように、ミシン機枠１のベッド部
1b内に支持部材30を介して配設された透光素子31及び受
光素子32よりなる光電センサー33とから構成されてい
る。そして、ミシンの運転時における下糸ボビン19の回
転に応じて、この光電センサー33からボビン回転速度検
出信号が出力されるようになっている。

次に、この実施例のミシンにおける制御回路を第６図に
従って説明する。

さて、同図において34は速度設定手段及び制御手段を構
成する中央処理装置（CPU）であって、そのCPU34にはリ
ードオンリーメモリ（ROM）35及びランダムアクセスメ
モリ（RAM）36が接続され、ROM35にはこの実施例のミシ
ンの作動を制御するプログラムが内蔵されている。又、
CPU34には入力インターフェイス50を介して前記各検出
器24〜26,28,46〜49が接続され、それらから所定の検出
信号が入力される。さらに、CPU34には出力インターフ
ェイス51を介して駆動回路37,38が接続され、それらの
駆動回路37,38にはそれぞれ警報器39、前記モータ４が
接続されている。

次に、前記のように構成されたミシンの作用を第７図に
従って説明する。

さて、このミシンにおいては加工布Ｗの縫製を行う場合
には、ミシンの電源を投入した後、ステップS1で図示し
ない足踏ペダルを踏込むと、ステップS2でその踏込み量
に応じた回転速度にてモータ４が駆動されてミシンが運
転され、送り歯10、針14、糸輪捕捉器15等の協働により
加工布支持面８上の加工布Ｗに本縫縫目が形成される。
そして、このミシンの運転中、ステップS3において前記
布厚検出器24、送りピッチ検出器25、糸太さ検出器26、
テンション検出器49からそれぞれ布厚データ、送りピッ
チデータ、糸太さデータ、結節点の位置データがCPU34
に入力され、それらのデータに基づいてステップS4にお
いてCPU34はミシン主軸２のいくつかの段階の回転速度
（例えばミシン主軸２の最高回転速度まで100回転ごと
の回転速度）における下糸ボビン19の最高速度を演算し
て設定し、その値をRAM36に書込む。

次に、CPUはステップS5において針上位置検出器47から
の検出信号を持ち、ミシン主軸２が針上位置になると検
出器47が信号を出力し、その出力によりステップS6にお
いてその針上位置検出信号出力時から一手時間（例えば
ミシン主軸２が半回転して針下位置検出器48から針下位
置信号が出力されるまでの間）における下糸ボビン19の
回転速度及びミシン主軸２の回転速度が検出され、ステ
ップS7において、そのミシン主軸２の回転速度又はその
速度に近接た速度における下糸ボビン19の演算による最
高回転速度と、実際の回転速度とが比較され、実際の回
転速度が演算速度より低い場合にはステップS5に復帰
し、このステップS5〜S7をめぐるスキャンが実行され
る。

又、下糸ボビン19上の下糸のほとんどが消費されて下糸
ボビン19の回転速度が速くなり、演算回転速度以上にな
った場合にはステップS7からステップS8に進行し、そこ
でCPU34から駆動回路37に対して作動信号が出力され、
警報器39からアラームが発せられる。そして、ステップ
S9においてCPU34から駆動回路38に作動信号が出力さ
れ、ミシンモータ４が停止されてミシンの運転が中断さ
れる。従って、作業者が縫製される縫目を注意深く監視
しなくても、下糸ボビン19上の下糸残量が所定量以下に
消耗したことを容易に知ることができるとともに、下糸
が消耗した状態でミシンの運転が続行されるおそれを確
実に防止することができる。

次に、この発明の第二実施例を第８図に基づいて説明す
る。

さて、この第二実施例においては、ステップS12におけ
るミシン軌導の後に、ステップS13において針上位置検
出信号の出力を持ち、ステップS14において主軸速度検
出器46によりミシン主軸２の回転速度が検出されて、そ
の検出信号がCPU34に入力されるとともに、ステップS15
において布厚検出器24、送りピッチ検出器25、糸太さ検
出器26及びテンション検出器49により加工布の布厚、送
りピッチ糸太さ及び上糸テンションが検出されて、それ
らの検出信号がCPU34に入力される。そして、ステップS
16においてCPU34により、前記各検出器24,25,26,49から
の検出データに基づき下糸消費量が所定値以下になった
場合の下糸ボビン19の最高回転速度が演算されて、RAM3
6に一時的に記憶される。

その後、ステップS17においてボビン速度検出器28によ
り下糸ボビン19の回転速度が検出されステップS18にお
いてCPU34により、ボビン速度検出器28からの検出デー
タと前記最高回転速度データとが比較され、下糸ボビン
19の回転速度が最高回転速度以上になっているか否か判
別される。その判別結果がNOの場合、すなわち、下糸ボ
ビン19上の下糸残量が所定以下になっていない場合に
は、ステップS13に戻る。

一方、下糸ボビン19上の下糸残量が所定値以下になった
場合には、ステップS19において警報器39が作動されて
下糸残量が所定値以下になったことが報知され、ステッ
プS20においてミシンモータ４が停止されてミシンの運
転が中断される。

次に、この発明の第三実施例を第９図及び第10図に基づ
いて説明する。

この第三実施例では前記送りピッチ検出器25及び糸太さ
検出器26を設けることなく、送りピッチデータ及び糸の
太さデータを手動にて入力するように構成したものであ
り、送りピッチデータは送りピッチ設定器12を兼ねる前
記調節つまみ12により入力され、糸の太さデータはアー
ム部1aの前面に配置された糸太さ設定器52により入力さ
れる。さて、CPU34はステップS21及びステップS22にお
いて送りピッチのデータ及び糸の太さのデータの入力を
待ち、入力された場合にはステップS23において操作ペ
ダルの前踏込み操作を待ち、前踏込みによりステップS2
4においてミシンが起動される。その後ステップS25にお
いて上糸テンション及び布厚が検出され、ステップS26
において前記第一実施例のステップS4と同様にミシン軸
２の各回転速度ごとにおける下糸ボビン19の最高回転速
度が演算され、その値がRAM36に書き込まれる。

次にCPU34はステップS27において針上位置信号の出力を
待ち、出力と同時にステップS28においてミシン主軸２
及び下糸ボビン19の回転速度を検出し、ステップS29に
おいて前記の演算最高回転速度と実際の下糸ボビン19の
回転速度とを比較する。そして、下糸ボビン19の回転速
度が演算回転速度よりも低い場合には前記ステップS27
に復帰してステップS27からステップS29をめぐるスキャ
ンが実行される。又、下糸ボビン19の回転速度が演算最
高回転速度以上になった場合にはステップS30において
アラームが発せられるとともに、ステップS31において
ミシンが停止される。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば第１の発明をサイクルミシンのようにミシン
の運転速度等の縫製条件をほぼ一定に保って縫製が遂行
されるミシンに具体化し、下糸ボビン19上の下糸残量が
所定値以下に減少した場合の下糸ボビン19の回転速度を
最高回転速度としてROM35等に予め記憶させておき、ミ
シンの運転中に、ボビン速度検出器28にてボビン回転速
度が検出された時、CPU34においてその検出データと前
記の記憶された最高回転速度データとを比較するように
構成する等、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意
に変更して具体化することも可能である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明においてはミシンの運転
時にボビン速度検出手段により下糸ボビンの回転速度が
逐次検出されて、その検出回転速度が制御手段により予
め演算された最高回転速度と比較され、検出値が演算値
以上になった時に、制御手段から作動信号が出力され
る。そのために、例えばサイクルミシンのようにミシン
の運転速度等の縫製条件をほぼ一定に保って縫製が遂行
されるミシンにおいては、下糸残量が所定値まで減少し
た場合の下糸ボビンの回転速度を最高回転速度として予
め設定しておけば、下糸残量が所定値以下になった時に
作動信号が出力されて、その信号に基づき警報器を作動
させたりミシンの運転を停止させたりすることができ
る。

又、この発明においては、ミシンの運転時に、主軸速度
検出手段によりミシン主軸の回転速度が検出されるとと
もに、布厚検出器，送りピッチ検出器、糸太さ検出器、
テンション検出器等のデータ付与手段により下糸消費量
の決定要因に関するデータが付与され、それらのデータ
に基づいて速度設定手段により下糸ボビンの最高回転速
度が演算される。さらに、この状態でボビン速度検出手
段により下糸ボビンの回転速度が検出され、その検出値
と前記演算値とが制御手段により比較されて、検出値が
演算値以上になった時に、制御手段から作動信号が出力
される。従って、ミシンの運転速度を任意に設定変更し
て縫製が遂行されるミシンにおいても、下糸残量が所定
値以下になった時に作動信号が出力されて、その信号に
基づき警報器を作動させたりミシンの運転を停止させた
りすることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したミシンに主なる制御回路
を付加して示す正面図、第２図は糸輪補足器及びボビン
速度検出器部分を示す拡大断面図、第３図は下糸ボビン
の側面図、第４図は被動プーリの内側を示す断面図、第
５図はミシン主軸速度検出器、針上位置検出器、針下位
置検出器から出力される信号を示すタイムチャート、第
６図は電気的構成を示すブロック図、第７図は動作を示
すフローチャート、第８図は第二実施例の動作を示すフ
ローチャート、第９図は第三実施例の電気的構成を示す
ブロック図、第10図は同じく動作を示すフローチャート
である。 ２……ミシン主軸、８……加工布支持面、12……調節つ
まみ、14……針、15……糸輪捕捉器、19……下糸ボビ
ン、24……布厚検出器、25……送りピッチ検出器、26…
…糸太さ検出器、28……ボビン速度検出手段としてのボ
ビン速度検出器、34……制御手段及び速度設定手段を構
成するCPU46……主軸速度検出器、49……テンション検
出器、52……糸太さ設定器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミシンの主軸（２）の回転に伴い加工布支
   持面（８）を横切って上下動される針（14）と、下糸ボ
   ビン（19）を備えかつ前記針（14）との協働により加工
   布（Ｗ）上に縫目を形成するため糸輪捕捉器（15）とを
   有するミシンにおいて、 前記下糸ボビン（19）の回転速度を検出するボビン速度
   検出手段（28）と、 下糸の消費にともない前記ボビン速度検出手段（28）に
   て検出された下糸ボビン（19）の回転速度が所定値以上
   になった時に所要の作動信号を出力する制御手段（34）
   と を設けたことを特徴とするミシンの下糸残量検出装置。
2. 【請求項２】ミシン主軸（２）の回転に伴い加工布支持
   面（８）を横切って上下動される針（14）と、下糸ボビ
   ン（19）を備えかつ前記針（14）との協働により加工布
   （Ｗ）上に縫目を形成するための糸輪捕捉器（15）とを
   有するミシンにおいて、 前記ミシン主軸（２）の回転速度を検出する主軸速度検
   出手段（46）と、 前記加工布（Ｗ）の布厚や送りピッチ等の下糸消費量の
   決定要因に関するデータを付与するためのデータ付与手
   段（12,24〜26,49,52）と、 そのデータ付与手段（12,24〜26,49,52）により付与さ
   れたデータに基づき、前記ミシン主軸（２）の回転速度
   ごとの下糸ボビン（19）の最高回転速度を演算する速度
   演算手段（34）と、 前記下糸ボビン（19）の回転速度を検出するボビン速度
   検出手段（28）と、 前記ミシン主軸（２）の回転にともない前記主軸速度検
   出手段（46）からの検出速度に応じた速度演算手段（3
   4）の演算値とボビン速度検出手段（28）の検出値とを
   比較して、前記下糸ボビン（19）の実際の回転速度が演
   算値以上になった時に、所要の作動信号を出力する制御
   手段（34）と を設けたことを特徴とするミシンの下糸残量検出装置。