JPH09108473A - ボビン交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 縫製時において釜付近のミシン構成部品に対
するボビンケースホルダの干渉を防止して装置の信頼性
を向上すると共に手の挿入を容易にしてマニュアルでの
ボビン交換時、装置トラブル時、メンテナンス時の作業
性を向上する。 【解決手段】 ボビン交換時に、移動手段５，７により
ケースホルダ１０を移動してボビンケースを収容してい
ないホルダ１３を釜４に接近させ、この時押し入れ・抜
き出し手段１１により釜内のボビンケースを抜き出して
ホルダ１３に収容する一方で、移動手段５，７によりケ
ースホルダ１０を移動してボビンケースを収容したホル
ダ１３を釜４に接近させ、この時押し入れ・抜き出し手
段１１によってホルダ１３に収容されたボビンケースを
釜４に押し入れて装着し、ボビン交換時以外の時（縫製
時、ミシン停止時）には、移動手段５，７によりケース
ホルダ１０を移動して該ケースホルダ１０を釜４に対し
て離間してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、釜に対してボビン
交換を行うボビン交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上糸と下糸とを使用して縫製を行うミシ
ン、特に高速の縫製作業を行う工業用のミシン等にあっ
ては、下糸を巻回したボビンを頻繁に交換する必要があ
る。一般には、下糸が消費された時または残り少なくな
った時にミシンの運転を一旦停止し、ボビンケースを釜
から抜き取った後に、新たに下糸の巻回されたボビンを
収容するボビンケースを釜内に装着するという一連の操
作を手作業で行っている。

【０００３】しかしながら、このような人手によるボビ
ンの交換作業は極めて非能率的であり、生産性の低下の
原因となっている。そこで、最近においては、このよう
なボビン交換作業を自動的に行う所謂ボビン交換装置に
関しての提案が種々なされており、例えば特開平７−７
５６９６号公報記載の装置が知られている。

【０００４】この特開平７−７５６９６号公報記載の装
置は、釜手前に回転可能に配設されたリング状のホルダ
リング（ボビンケースホルダ）と、このホルダリングに
設けられボビンケースを収容可能な中空円筒状のホルダ
（ホルダ部）と、このホルダが釜に対向し得るように該
ホルダリングを回転させる機構と、ホルダを間に挟んだ
釜の対向位置に配置されホルダの中空部分を軸線に沿っ
て進退可能（通過可能）なつまみ板係合具及び押し込み
板と、を備えている。

【０００５】そして、この装置にあっては、ホルダリン
グを回転してボビンケースを収容していない空ホルダが
釜に対向したら、上記つまみ板係合具によって釜内のボ
ビンケースのつまみ板を引き起こしながら当該ボビンケ
ースを釜内から引き出してホルダに収容し得ると共に、
ホルダリングの回転によってボビンケース（下糸巻回済
みのボビンを収容したボビンケース）を収容したホルダ
が釜に対向したら、上記押し込み板によって当該ホルダ
に収容されているボビンケースを釜に対して押し入れて
装着し得るようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記装置にお
いては、釜とホルダとの間のボビンケースの受け渡し
を、当該ボビンケースを把持（保持）しない状態での押
し込み、引き出しにより行うようにしていることから、
釜とホルダとの間の隙間をボビンケースの厚み（軸線方
向の幅）より小さくして着脱時のボビンケースの落下を
防止しなければならない。すなわち、ホルダリング（ホ
ルダ）を釜に対して接近して配置する必要があるが、こ
のようにホルダリングを釜直前に配置すると、縫製時に
当該ホルダリングが釜付近のミシン構成部品としての例
えばピッカや布送り機構に干渉する畏れがあり、もって
装置の信頼性が低下するといった問題があった。

【０００７】また、このようにホルダリングが釜直前に
配置されていると、手を挿入し難く、マニュアルでのボ
ビン交換時、装置トラブル時、メンテナンス時の作業性
が悪いといった問題もある。

【０００８】そこで本発明は、縫製時において釜付近の
ミシン構成部品に対するボビンケースホルダの干渉が防
止されて装置の信頼性が向上されると共に、手が容易に
挿入されてマニュアルでのボビン交換時、装置トラブル
時、メンテナンス時の作業性が向上されるボビン交換装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボビン交換装置は、ボビンケースを収容可
能なホルダ部を備えたボビンケースホルダと、このボビ
ンケースホルダを移動してホルダ部を釜に対して接離可
能とするボビンケースホルダ移動手段と、前記ボビンケ
ースホルダを移動してボビンケースを収容していないホ
ルダ部が釜に接近した時に、釜内のボビンケースを釜か
ら抜き出してホルダ部に収容可能とする一方で、前記ボ
ビンケースホルダを移動してボビンケースを収容したホ
ルダ部が釜に接近した時に、ホルダ部に収容されたボビ
ンケースを釜に対して押し入れ可能とするボビンケース
押し入れ・抜き出し手段と、を備えた。

【００１０】このような本発明のボビン交換装置によれ
ば、ボビン交換時に、ボビンケースホルダ移動手段によ
ってボビンケースホルダが移動されてボビンケースを収
容していないホルダ部が釜に対して接近され、この時ボ
ビンケース押し入れ・抜き出し手段によって釜内のボビ
ンケースが釜から抜き出されてホルダ部に収容される一
方で、ボビンケースホルダ移動手段によってボビンケー
スホルダが移動されてボビンケースを収容したホルダ部
が釜に対して接近され、この時ボビンケース押し入れ・
抜き出し手段によってホルダ部に収容されたボビンケー
スが釜に対して押し入れられる。また、ボビン交換時以
外の時（縫製時、ミシン停止時）には、ボビンケースホ
ルダ移動手段によってボビンケースホルダが移動されて
当該ボビンケースホルダが釜に対して離間される。従っ
て、縫製時において釜付近のミシン構成部品に対するボ
ビンケースホルダの干渉が防止されると共に、マニュア
ルでのボビン交換時、装置トラブル時、メンテナンス時
に手が容易に挿入されるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に
おけるボビン交換装置を表した側面図である。同図にお
いて、符号１、２はミシンベット３の下部に固定された
ブラケットをそれぞれ示しており、ブラケット１は釜４
の直下に配置され、ブラケット２はブラケット１に対し
て所定長軸線方向に離間し釜手前側に対向配置されてい
る。ブラケット１，２には固定軸８が掛け渡されてお
り、この固定軸８には回転軸９が回転可能に支承されて
いる。

【００１２】上記ブラケット２の下部（固定軸８に対す
る固定点より下方の部分）には、ボビンケースホルダ移
動手段を構成する第１のエアーシリンダ５が固定されて
おり、この第１のエアーシリンダ５は、そのシリンダヘ
ッド５ａの伸縮方向が釜軸６に平行となるように配置さ
れている。この第１のエアーシリンダ５には、その前進
位置を検知する前進位置センサ５ｂと、その後退位置を
検知する後退位置センサ５ｃと、が備えられており、当
該第１のエアーシリンダ５は、図示されないエアー源に
接続された電磁弁の切換動作によって動作するようにな
っている。そして、シリンダヘッド５ａが所定量前進し
て前進位置センサ５ｂがオンになるとその前進動作が停
止され、シリンダヘッド５ａが所定量後退して後退位置
センサ５ｃがオンになるとその後退動作が停止される構
成になされている。

【００１３】上記シリンダヘッド５ａには、ボビンケー
スホルダ移動手段を構成するシリンダブラケット７が固
定されており、このシリンダブラケット７は上記回転軸
９に摺動可能に支持されている。このシリンダブラケッ
ト７はまた、上方に向かって突出する突部を備えてお
り、突部上端にはボビンケース押し入れ・抜き出し手段
１１が釜４に対向するように設けられている。

【００１４】このボビンケース押し入れ・抜き出し手段
１１は、第２のエアーシリンダ１１ａ及びこの第２のエ
アーシリンダ１１ａのシリンダヘッドに固定されたソレ
ノイド１１ｂ並びにこのソレノイド１１ｂの釜側端面に
突設された略３角形状の突部１１ｃを備えている。ソレ
ノイド１１ｂは、通電による磁界発生によって釜側端面
にボビンケース１２を磁気吸着する一方で、通電解除に
よって釜側端面に磁気吸着されているボビンケース１２
を開放するようになっている。また、突部１１ｃは中釜
軸４ａに対向するように配置されており、ボビンケース
１２のつまみ板に形成された係止孔に挿入可能となって
いる。このように構成されたボビンケース押し入れ・抜
き出し手段１１によって、釜４に対してボビンケースを
押し入れ、抜き出し得るようになっている（詳しくは後
述）。

【００１５】上記シリンダブラケット７の釜側の端面に
は、ボビンケースホルダ１０が回転可能に係止されてい
る。このボビンケースホルダ１０は、上述した回転軸９
に摺動可能に支持されていると共に、該回転軸９と共に
回転可能となっている。該ボビンケースホルダ１０は、
図示上下方向に長尺にされた直方体形状をなしており、
ボビンケースホルダ１０の回転時に釜４に対向し得る両
端部の位置に、ボビンケース１２を収容可能なホルダ部
１３，１３がそれぞれ設けられている。

【００１６】このホルダ部１３は、ボビンケースホルダ
１０を軸線方向に貫く段付き貫通孔から構成されてお
り、釜側に大径貫通孔を、反釜側に小径貫通孔を、それ
ぞれ備えている。大径貫通孔は、ボビンケース１２を収
容し得るようにその径がボビンケース１２の径より若干
大きくなっており、小径貫通孔は、大径貫通孔に収容さ
れたボビンケース１２が反釜側に落下しないように小径
にされ、その大きさは、ホルダ部１３が釜４に対向した
時にボビンケースホルダ１０の背後に位置する上述した
ソレノイド１１ｂが介挿可能な大きさとなっている。

【００１７】なお、これらホルダ部１３，１３には、ボ
ビンケースの有無を検知するための反射型センサ２０，
２０がホルダ部内部に向けて埋め込まれており、ホルダ
部１３の内壁には、反射型センサ２０によるボビンケー
ス無しを判定し得るように、黒色塗装が施されている。

【００１８】従って、上記電磁弁の切換動作によって第
１のエアーシリンダ５のシリンダヘッド５ａが前進する
と、シリンダブラケット７及びボビンケース押し入れ・
抜き出し手段１１並びにボビンケースホルダ１０が回転
軸９に沿って釜側に向かって摺動するようになってお
り、シリンダヘッド５ａが所定量前進してボビンケース
ホルダ１０のホルダ部１３が釜４の直前に位置すると、
前進位置センサ５ｂがオンとなってその前進動作が停止
する。また、上記電磁弁の切換動作によって第１のエア
ーシリンダ５のシリンダヘッド５ａが後退すると、シリ
ンダブラケット７及びボビンケース押し入れ・抜き出し
手段１１並びにボビンケースホルダ１０が回転軸９に沿
って反釜側に向かって摺動するようになっており、シリ
ンダヘッド５ａが所定量後退してボビンケースホルダ１
０のホルダ部１３が釜４から離間すると、後退位置セン
サ５ｃがオンとなってその後退動作が停止する。

【００１９】また、ボビンケースホルダ１０のホルダ部
１３が釜４に対向し、第１のエアーシリンダ５によって
ホルダ部１３が釜４の直前に位置した時に、第２のエア
ーシリンダ１１ａを駆動してシリンダヘッドが突出する
と、ソレノイド１１ｂがホルダ部１３に介挿される一方
で、第２のエアーシリンダ１１ａの駆動を停止してシリ
ンダヘッドが引き込まれると、ソレノイド１１ｂがホル
ダ部１３から退避するようになっている。

【００２０】上記回転軸９の釜側端面には、上述した固
定軸８に回転可能に支持された第１の回動ギヤ１４が固
定されており、この第１の回動ギヤ１４には第２の回動
ギヤ１５が噛み合わされている。そして、この第２の回
動ギヤ１５は、上述した第１のブラケット１に固定され
た回動モータ１６の出力軸に固定されている。

【００２１】従って、回動モータ１６を駆動すると、第
２の回動ギヤ１５、第１の回動ギヤ１４を介して、回転
軸９と共にボビンケースホルダ１０が回転するようにな
っている。

【００２２】次に、このように構成されたボビン交換装
置の動作について以下説明する。説明の都合上、釜内に
はボビンケースがなく、ホルダ部１３には下糸巻回済み
のボビンを収納したボビンケース１２が収容されている
図１の状態から説明する。通常時（ボビン交換時以外の
時；例えば縫製時、ミシン停止時）、ボビンケースホル
ダ１０は、図１に示されるように、釜４から離間した退
避位置に位置している。

【００２３】そして、ボビン交換要求があったら縫製を
一旦停止する（禁止する）。次いで、回動モータ１６を
駆動して、図１に示されるように、退避位置に位置して
いるボビンケースホルダ１０を回転してボビンケース１
２を収容したホルダ部１３を釜４に対向させる。このボ
ビン交換要求（ボビン交換要求信号）は、公知の下糸残
量検知手段の信号により発生する。すなわち、この下糸
残量検知手段は、ボビンケース開口部を介して下糸巻回
済みのボビン外径に進退可能な検知棒を備え、この検知
棒の移動量に基づいてボビン下糸残量を検出し得る構成
になされており、このボビン下糸残量が所定量（ボビン
交換が必要となる量；例えば消費限界量）になった時
に、ボビン交換要求信号を発生するようになっている。

【００２４】なお、ボビン下糸残量を検出する構成とし
ては、上記のものに限定されるものではなく、例えば本
出願人が先に出願した特願平７−１５０９０４号明細書
に記載のように、下糸供給源からの下糸が一巻きされた
ローラを設け、このローラに一巻きされた下糸供給源か
らの下糸をボビンに巻回する際に回転するローラのその
回転数を検出することによって下糸供給量を検出する一
方で、例えば縫製時の釜回転数に基づいて下糸消費量を
検出し、上記下糸供給量から下糸消費量を減算すること
によってボビン下糸残量を検出する構成に代えることも
可能である。

【００２５】次いで、第１のエアーシリンダ５を駆動し
て、シリンダブラケット７及びボビンケース押し入れ・
抜き出し手段１１並びにボビンケースホルダ１０を釜４
に向かって移動し、図２に示されるように、ホルダ部１
３を釜４の直前に位置させる。この時、ホルダ部１３の
釜側端面と釜４との間の隙間は、ボビンケース１２の厚
み（軸線方向の幅）より小さくなっている。

【００２６】次いで、第２のエアーシリンダ１１ａを駆
動して、ソレノイド１１ｂをホルダ部１３に進入させ、
該ホルダ部１３に収容されているボビンケース１２を背
面から押圧して釜内に押し込む。すると、図３に示され
るように、ボビンケース１２は釜４に装着される。この
時、上述したようにホルダ部１３の釜側端面と釜４との
間の隙間が、ボビンケース１２の厚みより小さくなって
いることから、ボビンケース１２は押し込み時に落下し
ない。

【００２７】次いで、第２のエアーシリンダ１１ａの駆
動を停止して、ソレノイド１１ｂをホルダ部１３から退
避させる。次いで、第１のエアーシリンダ５の駆動を停
止して、図４に示されるように、シリンダブラケット７
及びボビンケース押し入れ・抜き出し手段１１並びにボ
ビンケースホルダ１０を釜４から離間移動して、図１に
示した待機位置に戻し、縫製可能な状態となる。

【００２８】なお、ボビンケース押し入れ・抜き出し手
段１１によるボビンケース１２の押し込み動作時に、ソ
レノイド１１ｂに通電を行ってソレノイド１１ｂの釜側
端面にボビンケース１２を確実に磁気吸着しながら押し
込んで、その後ソレノイド１１ｂの通電を解除してボビ
ンケース１２を釜４に装着するようにしても良い。

【００２９】次に、釜内のボビンケース１２を抜き出す
場合について以下説明する。先ず、回動モータ１６を駆
動して、図４に示されるように、退避位置に位置してい
るボビンケースホルダ１０を回転してボビンケース１２
が収容されていないホルダ部１３を釜４に対向させる。

【００３０】次いで、第１のエアーシリンダ５を駆動し
て、シリンダブラケット７及びボビンケース押し入れ・
抜き出し手段１１並びにボビンケースホルダ１０を釜４
に向かって移動し、ホルダ部１３を釜４の直前に位置さ
せる。この時、上記と同様にホルダ部１３の釜側端面と
釜４との間の隙間は、ボビンケース１２の厚み（軸線方
向の幅）より小さくなっている。

【００３１】次いで、第２のエアーシリンダ１１ａを駆
動して、ソレノイド１１ｂをホルダ部１３に進入させ
る。すると、図３に示されるように、突部１１ｃが釜内
のボビンケース１２の係止孔に挿入されて、該ボビンケ
ース１２の釜４に対する離脱が可能になると共にボビン
ケース１２に対するボビンの離脱が防止されるようにな
る。この時、ソレノイド１１ｂに通電を行って該ソレノ
イド１１ｂの釜側端面にボビンケース１２を磁気吸着す
る。次いで、第２のエアーシリンダ１１ａの駆動を停止
して、ソレノイド１１ｂをホルダ部１３から退避させ
る。すると、図２に示されるように、釜内のボビンケー
ス１２が釜４から抜き出されてホルダ部１３に収容され
る。そうしたら、ソレノイド１１ｂの通電を解除する。

【００３２】次いで、第１のエアーシリンダ５の駆動を
停止して、シリンダブラケット７及びボビンケース押し
入れ・抜き出し手段１１並びにボビンケースホルダ１０
を釜４から離間移動して、図１に示した待機位置に戻
し、縫製可能な状態となる。

【００３３】このように、本実施形態においては、ボビ
ン交換時にのみ、ボビンケースホルダ１０が釜４に対し
て接近し、ボビン交換時以外の時（縫製時、ミシン停止
時）には、当該ボビンケースホルダ１０を釜４に対して
離間し、縫製時において釜付近のミシン構成部品に対す
るボビンケースホルダ１０の干渉を防止すると共に、マ
ニュアルでのボビン交換時、装置トラブル時、メンテナ
ンス時に手を容易に挿入し得るように構成しているの
で、装置の信頼性及び作業性の向上を図ることが可能と
なっている。

【００３４】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば上記実施形態においては、ボビンケース押し入れ・
抜き出し手段１１によって釜４に対するボビンケースの
着脱を行うようにしているが、このボビンケース押し入
れ・抜き出し手段１１を、例えば特開平６−３０４３７
０号公報記載のボビン把持機構や、本出願人が先に出願
した特願平５−１１６３６３号明細書記載のレバー爪に
よるものや、従来技術で説明した特開平７−７５６９６
号公報記載のつまみ板係合具及び押し込み板等適宜のも
のに代えて、ホルダ部１３からボビンケース１２を釜４
に押し込んだり、釜４からボビンケース１２をホルダ部
１３に抜き出すようにしても良い。

【００３５】また、ボビンケースホルダ１０を、従来技
術で説明した特開平７−７５６９６号公報記載のリング
状のホルダリングに代えるようにしても同様な効果を得
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のボビン交換
装置によれば、ボビン交換時に、ボビンケースホルダ移
動手段によってボビンケースホルダを移動してボビンケ
ースを収容していないホルダ部を釜に対して接近し、こ
の時ボビンケース押し入れ・抜き出し手段によって釜内
のボビンケースを釜から抜き出してホルダ部に収容する
一方で、ボビンケースホルダ移動手段によってボビンケ
ースホルダを移動してボビンケースを収容したホルダ部
を釜に対して接近し、この時ボビンケース押し入れ・抜
き出し手段によってホルダ部に収容されたボビンケース
を釜に対して押し入れて装着し、ボビン交換時以外の時
（縫製時、ミシン停止時）には、ボビンケースホルダ移
動手段によってボビンケースホルダを移動して当該ボビ
ンケースホルダを釜に対して離間し、縫製時において釜
付近のミシン構成部品に対するボビンケースホルダの干
渉を防止すると共に、マニュアルでのボビン交換時、装
置トラブル時、メンテナンス時に手を容易に挿入し得る
ように構成したものであるから、装置の信頼性及び作業
性の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるボビン交換装置を
表した側面図である。

【図２】図１の状態からボビンケースホルダ移動手段に
よってボビンケースホルダを釜に対して接近移動した時
のボビン交換装置の側面図である。

【図３】図２の状態からボビンケース押し入れ・抜き出
し手段によってボビンケースを釜へ押し入れた時のボビ
ン交換装置の側面図である。

【図４】図３の状態からボビンケースホルダ移動手段に
よってボビンケースホルダを釜から離間移動した時のボ
ビン交換装置の側面図である。

【符号の説明】

４ 釜 ５，７ ボビンケースホルダ移動手段 １０ ボビンケースホルダ １１ ボビンケース押し入れ・抜き出し手段 １２ ボビンケース １３ ホルダ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンケースを収容可能なホルダ部を備
   えたボビンケースホルダと、 このボビンケースホルダを移動してホルダ部を釜に対し
   て接離可能とするボビンケースホルダ移動手段と、 前記ボビンケースホルダを移動してボビンケースを収容
   していないホルダ部が釜に接近した時に、釜内のボビン
   ケースを釜から抜き出してホルダ部に収容可能とする一
   方で、前記ボビンケースホルダを移動してボビンケース
   を収容したホルダ部が釜に接近した時に、ホルダ部に収
   容されたボビンケースを釜に対して押し入れ可能とする
   ボビンケース押し入れ・抜き出し手段と、 を備えたボビン交換装置。