JPS6023636B2 - ミシンの下糸のストツク監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 特許請求の範囲第１項の前提概念に記載された公知の下
糸ストック監視装置（独逸実用新案第７８２７４９ｙ号
）は強い光源を必要としている、何となれば下糸ストッ
クを最適に探査もしくは走査するためにボビンおよびル
ーパーに存する貫通孔は、特にミシン速度が大なる場合
には、各ステッチ形成の間の極めて短い時間しか一致せ
ず、そしてこの一致位置でしか糸ストックの走査を行う
ことができないからである。

従って糸ストックを測定する時間は極めて短くそしてル
ーパーおよび糸ボビンの回転数に依存している。フオト
トランジスタは技術的制約によって光照射に対する反応
が常に遅れる。

光パルスがこの遅延時間よりも短かければ得られる信号
振幅は減少する。遅延時間は光強度が大なる程ますます
小となる。したがって光源として利用される発光ダイオ
ードはその負荷能力の限界において駆動させられなけれ
ばならない。その上、電力消費が比較的大である場合に
はこの電流を供給するトランスに対して大なるスペース
を必要とし、このトランスはミシンの中に存在する小な
るスペースをさらに制限する。特許請求の範囲第１項に
表示された本発明は、発光素子の電力損失を本質的に低
下させ、効果的な高い光効率において発光体の長い寿命
を達成することを課題とする。

この課題は特許請求の範囲第１項の前提概念による糸監
視装置において、同請求の範囲の特徴部分に表明された
構成によって解決される。本発明によれば発光素子の著
しい負荷軽減が生ずる、つまり発光素子はルーパーの回
転数に正比例して高い強度の頗る短い光パルスのみを放
射し従って大体において受光可能性がある時間だけ放射
する。発光素子の電力損失の別の減少法は特許請求の範
囲第２項による配置によって達成される、何となれば糸
ボビン上に並べて層にした幾つかの糸巻回が存するため
、適時に下糸ストックの終りを表示するためには、ルー
パーの回転ごとの監視過程を必要としないからである。
受光素子の確実な受光を阻害する防筈パルスの別の排除
法は、特許請求の範囲第３項または第４項による措置に
よって達成される。ボビン上に糸の存在しないことを認
知した後の、すなわち発光過程がも早や必要でなくなっ
た後の発光素子の遮断は、下糸の終りを表示する表示要
素を装備したミシンにおいて、特許請求の範囲第５項に
よる簡単な構成によって達成される。

ミシンのモータの駆動がマイクロコンピュータを経て制
御される場合、マイクロコンピュータは、特許請求の範
囲第６項による特に廉価な方法で、発光素子および受光
素子の制御装置としても使用され、その場合の回路の有
利な形態は特許請求の範囲第７項に記載されている。以
下図示の実施例によって本発明を詳述する。

第１図に表わされたルーパー駆動装置は図示されていな
い主軸により駆動される駆動軸１を有し、駆動軸上には
一部分だけ表わされているルーバーボデー２が固定され
ている。ルーパーボデー２はルーパー藤線に対し斜めに
延びる開口部３を備えており、その駆動軸１の鞠線方向
に指向する部分、すなわち開ロ部の周囲面の部分は、光
線５の反射面４として形成されている。この光線は発光
素子６から放射され、糸８を巻き付けるれたボビン９の
孔７およびボビンケース１２の孔１０と１１を通って反
射面４に突き当り、そこで転向されそして受光素子１３
に送られる。この場合ボビンケース１２は、図示されて
いない公知の方法でルーパーボデー２の中に取り付けら
れており且つボビン９を担持する中心軸１４を有する。
ミシンの駆動時には、ルーパーボデー２は回転しており
、ボビンケース１２は静止している。

ボビン９は縫い過程に際し、糸８の引出しによって、同
じように、ただし頗る低い速度で回転する。その場合発
光素子６と受光素子１３との間の光線５の鞄線に対して
ボビンケース１２の孔１０と１１の位置は変化せず、一
方反射面４およびボビン９の孔７も一時的に光線５の通
過を許すにすぎない。駆動軸１にはパルス発生器１６の
パルス発生板１５が固定されている。

パルス発生板１５には発光ダイオード１７およびフオト
トランジスタ１８と共働する閉口部１９が備えられてい
る。第２図は糸監視装置の電気的制御装置の機能に必要
な構造部分の簡単な配線図を示す。

調整された電圧源のプラス極から電流が発光ダイオード
Ｉ７および抵抗２０を経てアースへ流れる。発光ダイオ
ード１７はパルス発生板１５の一方の側に配置され、パ
ルス発生板の他方の側にはフオトトランジスタ１８が取
り付けられている。フイトトランジスタはそのコレクタ
がプラス極と、そしてそのェミッタが抵抗２１を経てア
ースと連結されている。フオトトランジスタ１８と抵抗
２１との間の連絡回線はマイクロコンピュータ２２の入
力端子Ｅ３に接続されている。電流がプラス極から、発
光ダイオードで形成された発光素子６，抵抗２３および
ダーリントンートランジスタ２４を経てアースへ流れる
。

ダーリントンートランジスタ２４のベースはマイクロコ
ンピュータ２２の出力端子ＡＩに接続されている。電圧
源のプラス極からは電流が起動抵抗２５を経てマイクロ
コンピュータ２２の入力端子Ｅ２へ流れる。１個の抵抗
体２６と最終遮断のための１個の遮断セグメント２７を
有する起動抵抗２５は、分圧器の部分として使われる。

起動抵抗によってマイクロコンピュータ２２の入力端子
Ｅ２に基準電圧が生成される。このために、入力端子Ｅ
２にはアースと接続された抵抗２８が接続されている。
さらに電流は、プラス極から、フオトトランジスタから
成る受光素子１３および抵抗２９を経てアースに流れる
。

フオトトランジスタ１３のェミッタにはコンデンサ３０
が接続されており、コンデンサは増幅器３１を経てマイ
クロコンピュータ２２の入力端子ＥＩに接続されている
。最後に、マイクロコンピュータ２２の出力端子Ａ２か
ら、抵抗３２および表示要素として使われる発光ダイオ
ード３３を経てアースに通じる回線が施されている。上
記装置は次の如く作動する。ミシンを駆動した場合、発
光ダイオード１７から光が放射され、この光はパルス発
生板１５が回転して夫々開口部１９が通過した際に短時
間フオトトランジスタ１８に落下してこのフオトトラン
ジス外こ光電流を流し、それによって抵抗２１を経て短
時間或る電圧が形成され、この電圧がパルスとしてマイ
クロコンピュータ２２の入力端子Ｅ３に供給される。

各パルスはマイクロコンビユー夕２２にプログラム割り
込みをコールさせる。しかしマイクロコンピュータ２２
の入力端子Ｅ３は内部のパルスカウンタに接続し、該パ
ルスカウンタが一定のカウンタ状態に達した時に初めて
プログラム割り込みを実現し且つその際に自ら再びリセ
ットされるようにすることもできる。第３図に流れ図で
表わされているサブルーチンの実行が始じまる。

プログラム命令に応じたマイクロコンピュータ２２の入
力端子の電圧レベルおよび受光素子１３における電圧経
過は、第４図に示するようになる。このプログラムにお
いて、最初の命令Ｂ０、即ちマイクロコンピュータ２２
の出力端子Ａ２がセットされているか否かのチェクが行
われる。

出力端子Ａ２がセットされている場合にはサブルーチン
の終りまでジャンプしそして発光素子６は死のままであ
る。出力端子Ａ２がセットされている場合には、電流が
発光ダイオード３３を経てアースへ流れ、そしてダイオ
ード３３は点滅しながら糸ストックの終りを表示する。
点滅している間は発光素子６を駆動し負荷することは中
断される。マイクロコンピュータ２２の出力端子Ａ２が
セットされていない場合には、指令ＢＩが実行され、そ
れによってマイクロコンピュータ２２の出力端子ＡＩが
セットされる。これによってダーリントンートランジス
タ２４は導電性になりそして大きな電流が発光素子６を
通って流れ、発光素子は短時間高い強度の光を放射する
。受光素子１３の遅延時間を補償し、更には受光素子１
３の接続投入に際して発生するかもしれないスィチノィ
ズＳＩ（第４図）を消滅させるため、コマンドＢ２い待
機″が行われる。光線５が少なくとも部分的にボビン９
の孔１０と１１を通過できる程度にボビン９の糸８が取
り去られると、ルーパーボデー２内の反射面４で光線が
受光素子１３へ転向される。

この場合受光素子は導電性になりそして電流は抵抗２９
を経てアースに流れる。その際に形成される電圧はコン
デンサ３０および増幅器３１を経てマイクロコンピュー
タ２２の入力端子ＥＩに供給される。その場合コンデン
サ３０は、有利な方法として、昼光により惹起される直
流および夜光によって惹起される抵周波数の交流をろ波
するために使われる。受光素子１３の電流−受光素子１
３が応答した場合−が安定させられた時点Ａ（第４図）
にて、読取指令Ｂ３に従いマイクロコンピュータ２２に
よる入力端子ＥＩの質問に際し発光素子６により入力端
子ＥＩに惹起される没入遮断ノイズＳＩとＳ２は検出さ
れず、また他の妨害ノイズ発生の可能性についても、質
問時間は最高の縫い速度でのルーパーの回転に対する回
転時間に比べて約１：５００と頗る短いから、他の妨害
ノイズ発生の可能性も著しく少なくなる。その後、指令
Ｂ４によって、マイクロコンピュータ２２の出力端子Ａ
Ｉは再びリセットされ、それによってダーリントンート
ランジスタ２４を経る電流は中断されそして発光素子６
は死なされる。

さて、指令Ｂ５によって第２のチェックが行われる。

先行した読取命令Ｂ３に際してマイクロコンピュータ２
２の入力端子ＥＩがセットされていたか否かが試問され
る。第２のチェック結果がイエスである場合にはマイク
ロコンピュータ２２の出力端子Ａ２がセットされ、抵抗
３２および発光ダイオード３３を経て電流がアースへ流
れる。この発光ダイオード３３はボビン９上の糸ストッ
クの終りを表示する。今や、サブルーチンは終りに達し
、そしてチェック結果がノーの場合と同様にして、主プ
ログラムへのりターンが行われる。

ボビン９を再び充満させた後の発光ダイオード３３の遮
断動作には、ミシンの再スタートに際する起動抵抗２５
の作動が利用される。

ボビンケース９を交換する前には、起動抵抗２５を遮断
して機械を停止しなければならず、従って起動抵抗の摺
動子は遮断セグメント２７上へ移動し、そしてマイクロ
コンピュータ２２の入力端子Ｂ２における電圧レベルは
零になる。ミシンの作業のため起動抵抗２５が操作され
、その摺敷子が遮断セグメント２７から抵抗体２６の上
へ移動した時、マイクロコンピュータ２２の入力端子Ｅ
２には抵抗２８によって基準電圧が形成される。この接
続パルスはマイクロコンピュータ２２の出力端子Ａ２を
リセツトしそれによって発光ダイオード３３を遮断する
。マイクロコンピュータ２２は次のようにプログラムし
てもよい。

即ち命令Ｂ３とＢ４を置換し、最初に出力様子ＡＩをリ
セットし次いで初めて入力端子ＥＩを謙取るようにする
ことも可能である。然る時続いて、入力端子ＥＩがセッ
トされているか杏かのチェックを行なうことができる。
ただし情報は、増幅器３１に並列に接続したコンデンサ
３４によって、増幅器３１の出力端子に十分長く保持さ
れなければならない。供給電圧ユニットに対する発光素
子６の高にパルス負荷の反作用を避けるため、発光素子
６は調整されない電圧源に接続することもできる。

然る時抵抗２３はトランジスタ２４のェミッタ回路中に
設け、定電流源とするのが有利である。パルス発生器１
６は勿論、駆動鞠１に同期して回転する他の軸、例えば
アーム軸に設けることもできる。

このようにすれば、普通、アーム軸１回転ごとに２回転
をする本縫ルーパーを装備したミシンの場合、監視過程
が半分に減少される。

【図面の簡単な説明】

第１図はミシンのルーパー駆動装置の一部分の部分断面
図、第２図は糸ストック監視装置の制御回路の概略図、
第３図はマイクロコンピュータのプログラム記憶装置に
記憶されたプログラムの処理ステップの詳細を示す流れ
図、そして第４図はスィック監視装置の制御と関連した
マイクロコンピュータの入出力端子における電圧レベル
を示す図である。 １・・・・・・駆動軸、６・・・・・・発光素子、１３
・・…・受光素子、１６・・・・・・パルス発生器、２
２・・・・・・マイクロコンピュータ、２４……トラン
ジスタ、３０……コンデンサ、３１・・・・・・増幅器
、ＡＩ，Ａ２・・…・出力端子、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３・・
・・・・入力端子。 Ｆ′９．’ＦＩｇ．２ Ｆｉｇ，３ Ｆｉｇ．ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本縫かまと、該本縫かまを間にして両側に配置され
   た発光素子及び受光素子とを有し、本縫かまのかま本体
   並びにボビンケース並びにボビンに発光素子よりの光パ
   ルス用の開口部が設けられているミシンの下糸のストツ
   ク監視装置において、かま本体を回転駆動する軸に連結
   され該軸の所定の少なくとも１つの回転位置に応答して
   パルスを発生するパルス発生器１６と該パルス発生器と
   前記発光素子との間に電気的に接続される制御装置とが
   設けられ、該制御装置によりかま本体の開口部が所定位
   置を通過するごとに前記発光素子が作動されることを特
   徴とするミシンの下糸のストツク監視装置。 ２ 前記制御装置がパルス発生器１６と接続されたパル
   スカウンタを具備することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ３ 受光素子１３は発光素子６と同期して開閉されてお
   り、そして接続時間は発光素子６の接続時間の一部分で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の装置。 ４ 受光素子１３は遅延回路を経て発光素子６の接続回
   路に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の装置。 ５ 制御装置が発光素子６の遮断要素と結合されている
   表示要素用開閉素子を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の装置。 ６ 制御装置がマイクロコンピユータを有し、パルス発
   生器１６は発光素子６および受光素子１３を接続制御す
   るためマイクロコンピユータ２２のサブルーチンをコー
   ルせしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第５項の何れかに記載の装置。 ７ 受光素子１３はフオトトランジスタから成り、その
   コレクターエミツター区間はコンデンサ３０および増幅
   器３１を経てマイクロコンピユータ２２の入力端子Ｅ１
   に接続されており、また発光素子６は発光ダイオードか
   ら成り、該発光ダイオードはトランジスタ２４のコレク
   ターまたはエミツター回路中に位置し、トランジスタの
   ベースはマイクロコンピユータ２２の出力端子Ａ１に接
   続されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に
   記載の装置。