(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段を有しミシンの釜軸に平行する軸を中心に回転可能且つ同軸線方向に移動可能に支持された回転手段と、
該回転手段を回転するための駆動手段と、
該回転手段を軸線方向に移動するための移動手段と、をして、
前記回転手段を軸線方向に移動して前記ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き出し、前記回転手段を回転して下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを前記釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置において、
ミシンの釜下方に、ミシン本体へ固定した支持体を設け、この支持体が前記回転手段の軸を片持ち支持すると共に、
この支持体に前記駆動手段及び移動手段の少なくとも一方を固定したことを特徴とするボビン交換装置。
【請求項２】
請求項１記載のボビン交換装置を備え、
ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に、
ボビンの残糸を除去する残糸除去装置と、
ボビンへ下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う下糸巻回装置と、を配設してなる下糸自動供給装置。
【請求項３】
ボビンケースを把持または開放可能であると共に、釜軸の反対側から釜側を向くように配置されたボビンケース把持手段と、
このボビンケース把持手段をミシンの釜軸に平行な軸線方向に移動させる第１移動手段と、
該ボビンケース把持手段をミシンの釜軸との直交平面上に移動させる第２移動手段と、をして、
前記ボビンケース把持手段を軸線方向に移動して該ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き出し、該ボビンケース把持手段を直交平面上で移動して下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置において、
前記第２移動手段によるボビンケース把持手段の移動軌跡の対向位置に、ボビンが収容されたボビンケースを保持可能であって、前記ボビンケース把持手段側から装着・取り出しが可能なボビンケース保持手段を設けてなるボビン交換装置。
【請求項４】
請求項３に記載のボビン交換装置において、
前記ボビンケース保持手段又はその近傍に、前記ボビンケースの回り止め部材を設けたことを特徴とするボビン交換装置。
【請求項５】
ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段と、
このボビンケース把持手段をミシンの釜軸に平行な軸線方向に移動させる第１移動手段と、
該ボビンケース把持手段をミシンの釜軸との直交平面上に移動させる第２移動手段と、をして、
前記ボビンケース把持手段を軸線方向に移動して該ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き出し、該ボビンケース把持手段を直交平面上で移動して下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置において、
前記ボビンケース把持手段の原点位置検索を、該ボビンケース把持手段を前記第１移動手段により反釜側に移動した退避位置で行うことを特徴とするボビン交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ミシンのボビン交換装置及びそれを備えた下糸自動供給装置に関する。
【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、ボビンに下糸を巻回し、この下糸が新たに巻回されたボビンをボビンケースに収容して該ボビンケースを釜内に装着する一連の操作を手作業で行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような人手によるボビンへの下糸の巻回作業及びボビンケース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。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に出願した特開平５−１９２４７６号公報記載のミシンの下糸供給装置において上記問題点の解決を図っており、さらにこの問題の解決を図ると共にボビンの残糸も自動的に除去し得る装置の提案を、特願平５−２０３６１２号明細書において行っている。
【０００５】
上記装置の基本的構成を示したのが図１０である。この装置は、ミシンベッドの下方の底が油溜となっている空間内に配されており、ボビンケース着脱位置Ａ、残糸除去位置Ｇ及び下糸巻回位置Ｈがガイド軸５０の回りに１２０°間隔に配されている。該ボビンケース着脱位置Ａには釜１が、残糸除去位置Ｇにはボビン７の残糸を除去する残糸除去装置６１が、下糸巻回位置Ｈにはボビン７へ下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う下糸巻回装置６２が、それぞれ配設されている。
【０００６】
上記ガイド軸５０の両端部は、メインベースに立設された各起立部（不図示）にそれぞれ回転可能に支持されており、このガイド軸５０には、当該ガイド軸５０に沿って摺動可能、且つガイド軸５０と共に回転可能な回動アーム５１が支持されている。この回動アーム５１のガイド軸５０に沿った前進・後退動作は前後進レバー５２によりなされ、正回転または逆回転動作は図示されない回転駆動装置により６０°単位になされる。回動アーム５１の各端部付近には、ボビン７を内蔵するボビンケース２を保持・開放可能なボビンケース把持手段が設けられており、これらボビンケース把持手段及び回動アーム５１によりボビン交換装置６０が構成されている。
【０００７】
そして、回動アーム５１を適宜回転、前進・後退することによって、釜内のボビンケースを、該ボビンケース把持手段により把持して釜内から抜き取ると共に、下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを、該ボビンケース把持手段により把持して釜内に装着できるようになっている。また、ボビンケースを残糸除去位置Ｇに位置することによって、ボビン７の残糸を除去できるようになっており、下糸巻回位置Ｈに位置することによって、ボビンへ下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行うことができるようになっている。
【０００８】
このように、上記装置にあっては、ボビン７への下糸の巻回作業（ボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を含む）及び残糸除去作業並びにボビンケース２の交換作業が全て自動的に行われるようになっており、作業能率及び生産性の向上が図られている。
【０００９】
しかしながら、上記装置にあっても、以下の問題点があった。すなわち、上記装置にあっては、先ず最初に、ボビン７を収容したボビンケース２を、図示手前側（回動アーム５１側）から手を差し込むことにより、ボビンケース把持手段に把持させるわけであるが、上述したガイド軸５０の図示手前側端部を回転可能に支持するメインベースの起立部が邪魔になると共に、該ボビンケース把持手段が釜側を向いていることから、差し込んだ手の手の平を返しながらボビンケースをボビンケース把持手段に把持させなければならないので、作業性が悪いといった問題がある。また、場合によっては、ボビン７やボビンケース２を落としてしまうといった問題もある。これら問題は、ボビンケース把持手段に把持されたボビンケースを、例えば下糸の色を変えるために手作業により取り出す場合にも、同様に発生する。
【００１０】
また、上記装置にあっては、ボビンケース把持手段（回動アーム５１でも同じ）の原点位置を決めていないので、例えば該原点位置を一般的に設定するであろう回動アーム５１の前進位置における何処かの位置とした場合には、原点位置を探す回動アーム５１の前進動作により、該ボビンケース把持手段が例えば釜１に接触し、原点復帰できないといった問題がある。また、原点位置を探す回動アーム５１の回動動作により、例えば釜１に接触し、原点復帰できないといった問題もある。すなわち、何らかの障害物に接触し、原点復帰できないといった問題がある。
【００１１】
そこで本発明は、手作業を必要とするボビンケースの着脱が容易になされ、作業性が向上されると共にボビンケースの着脱作業の際におけるボビンやボビンケースの落下が防止されるボビン交換装置及びそれを備えた下糸自動供給装置を提供することを第１の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、原点復帰の際に何らかの障害物に接触することがなく、原点復帰が良好になされるボビン交換装置を提供することを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１のボビン交換装置は、ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段を有しミシンの釜軸に平行する軸を中心に回転可能且つ同軸線方向に移動可能に支持された回転手段と、該回転手段を回転するための駆動手段と、該回転手段を軸線方向に移動するための移動手段と、をして、前記回転手段を軸線方向に移動して前記ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き出し、前記回転手段を回転して下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを前記釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置において、ミシンの釜下方に、ミシン本体へ固定した支持体を設け、この支持体が前記回転手段の軸を片持ち支持すると共に、この支持体に前記駆動手段及び移動手段の少なくとも一方を固定したことを特徴としている。
【００１５】
上記第１の目的を達成するために、請求項２の下糸自動供給装置は、請求項１のボビン交換装置に加えて、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に、ボビンの残糸を除去する残糸除去装置と、ボビンへ下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う下糸巻回装置と、を配設してなる。
【００１６】
上記第１の目的を達成するために、請求項３のボビン交換装置は、ボビンケースを把持または開放可能であると共に、釜軸の反対側から釜側を向くように配置されたボビンケース把持手段と、このボビンケース把持手段をミシンの釜軸に平行な軸線方向に移動させる第１移動手段と、該ボビンケース把持手段をミシンの釜軸との直交平面上に移動させる第２移動手段と、をして、前記ボビンケース把持手段を軸線方向に移動して該ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き出し、該ボビンケース把持手段を直交平面上で移動して下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置において、前記第２移動手段によるボビンケース把持手段の移動軌跡の対向位置に、ボビンが収容されたボビンケースを保持可能であって、前記ボビンケース把持手段側から装着・取り出しが可能なボビンケース保持手段を設けてなる。
【００１７】
上記第１の目的を達成するために、請求項４のボビン交換装置は、請求項３に記載のボビン交換装置において、ボビンケース保持手段又はその近傍に、前記ボビンケースの回り止め部材を設けてなる。
【００１８】
上記第２の目的を達成するために、請求項５のボビン交換装置は、ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段と、このボビンケース把持手段をミシンの釜軸に平行な軸線方向に移動させる第１移動手段と、該ボビンケース把持手段をミシンの釜軸との直交平面上に移動させる第２移動手段と、をして、前記ボビンケース把持手段を軸線方向に移動して該ボビンケース把持手段がミシンの釜からボビンケースを抜き出し、該ボビンケース把持手段を直交平面上で移動して下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜に対向させてから軸線方向に移動して該ボビンケースを釜に装着するようにしたボビン交換装置において、前記ボビンケース把持手段の原点位置検索を、該ボビンケース把持手段を前記第１移動手段により反釜側に移動した退避位置で行うことを特徴としている。
【００１９】
【作用】
このような請求項１におけるボビン交換装置によれば、ミシンの釜下方においてミシン本体に固定された支持体に対して、ボビンケース把持手段を有する回転手段の軸が片持ち支持されていると共に駆動手段及び移動手段の少なくとも一方が固定されていることから、回転手段側から手を差し込む際の障害物が極力少なくされて、ボビンケース把持手段に対するボビンケースの着脱が容易になされる。
【００２０】
このような請求項２における下糸自動供給装置によれば、請求項１記載のボビン交換装置に加えて、残糸除去装置、下糸巻回装置が、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に配設されていることから、釜に対してボビンケースを着脱する動作に加えて、ボビンの残糸を除去する動作、ボビンへ下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う動作が、全て自動的になされる。
【００２１】
このような請求項３におけるボビン交換装置によれば、ボビンが収容されたボビンケースを保持可能なボビンケース保持手段が、第２移動手段によるボビンケース把持手段の移動軌跡の対向位置に設けられていることから、ボビンケース把持手段にボビンケースを装着する場合には、ボビンケース保持手段にボビンケースを手の平を返すことなく装着すれば、ボビンケース把持手段の前進・把持動作により、該ボビンケースがボビンケース把持手段に把持され、一方ボビンケース把持手段からボビンケースを取り出す場合には、ボビンケース把持手段の前進・開放動作により、該ボビンケースがボビンケース保持手段に保持され、該ボビンケースが手の平を返すことなく取り出される。何れにしても、ボビンケース把持手段に対するボビンケースの着脱の際に手の平を返す必要がなく、ボビンケース把持手段に対するボビンケースの着脱が容易になされる。
【００２２】
このような請求項４におけるボビン交換装置によれば、ボビンケース保持手段又はその近傍にボビンケースの回り止め部材を設けたことから、ボビンケースが所定の位置に位置決めされて保持される。
【００２３】
このような請求項５におけるボビン交換装置によれば、ボビンケース把持手段の原点検索位置が、ボビンケース把持手段の退避位置でなされることから、ボビンケース把持手段の後退・移動動作により原点位置を探す際に、該ボビンケース把持手段が、例えば釜等の何らかの障害物に接触することはない。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。符号１はボビンケース２が装着される釜を、１ａは釜軸を、３はミシン本体に取り付けられたメインベースに立設すると共に釜１の直下に配設された支持体としてのベース板をそれぞれ示しており、該ベース板３には、釜軸１ａに平行な軸心を有す搬送軸４の基端４ａが固定され、該搬送軸４はベース板３に片持ち支持された状態となっている。
【００２５】
この搬送軸４の先端４ｂ側（反ベース板側）には、中空円筒の外周面を軸線方向に沿って２箇所切断し該切断面同士が対向するよう形成された搬送ブロック１２（図１参照）が、当該搬送軸４に対して回転可能且つ摺動可能に支持されている。
【００２６】
搬送ブロック１２の各切断面には、Ｌ字状に折曲された搬送板１０，１０のＬ字を構成する一方の板状部分がそれぞれ固定されており、Ｌ字を構成する他方の板状部分は、図１に示されるように、軸線を挟んで互いに対向した状態となっている。
【００２７】
各搬送板１０，１０には、軸線方向に沿って釜側に折曲された保持部１１，１１の一方の端部がそれぞれ固定されており、これら保持部１１，１１の他方の端部（釜側を向く端部）には、ボビンケースを把持または開放可能なボビンケース把持手段（不図示）がそれぞれ固定されている。このボビンケース把持手段としては、例えば特開平５−１９２４７６号公報の下糸自動供給装置や本出願人が先に出願した特願平５−１２１９６０号明細書のミシンのボビン交換装置に記載されている一対の電磁石吸着ヘッドを始めとして、例えば本出願人が先に出願した特願平５−１１６３６３号明細書のミシンのボビン交換装置に記載されているレバー爪によるもの等、適宜のものを採用することができ、要は、ボビンケース２を必要に応じて対向部材（例えば、釜１）に対して着脱できるものであれば良い。
【００２８】
上記搬送ブロック１２の外周には回動歯車１３が固定されており、該回動歯車１３には、図２に示されるように、釜軸１ａ方向に沿って長尺なる形状の駆動歯車１９が噛合している。この駆動歯車１９は、その一端が、ベース板３に取り付けられたモータ固定板２１の搬送軸他端側に突出した部分に回転可能に支持されており、他端は、モータ固定板２１に固定された駆動手段としての回動モータ２０（後述の第２移動手段にも対応）の出力軸に直結された状態となっている。
【００２９】
従って、回動モータ２０が回転すると、駆動歯車１９、回動歯車１３を介して、搬送ブロック１２及び搬送板１０，１０並びに保持部１１，１１から構成される回転手段としての回動アーム７０が回転するようになっている。なお、この回動アーム７０の回転動作は、本実施例にあっては、該回動アーム７０が退避位置にある時（図２乃至図４参照）に、行われるようになっている。また、搬送軸４は片持ち支持であるが、上記駆動歯車１９によりガイドされていることから、その支持強度は充分となっている。
【００３０】
上記搬送ブロック１２の外周における上記回動歯車１３より搬送軸４の固定端側には、図示されない例えばストップリングが固定されており、該搬送ブロック１２の外周における回動歯車１３とストップリングとの間には、直動カラー１４が回転可能に支持されている。
【００３１】
この直動カラー１４には、図３に示されるように、直動リンク１５の一端が枢着されている。この直動リンク１５の他端は、くの字状の駆動リンク１６の一端に枢着されており、該駆動リンク１６のくの字を形成する折曲部は、ベース板３に固定されたブラケットに枢着されている。そして、該駆動リンク１６の他端は、ベース板３に固定された移動手段としてのエアーシリンダ１８（後述の第１移動手段にも対応）のナックル１７に枢着されている。
【００３２】
従って、エアーシリンダ１８が駆動すると、ナックル１７、駆動リンク１６、直動リンク１５を介して、直動カラー１４と共に回動アーム７０が搬送軸４の軸線方向に沿って移動するようになっている。すなわち、回動アーム７０は、搬送軸４に対して回転できると共に、搬送軸４に沿って摺動できるようになっている。
【００３３】
上記搬送軸４の開放端側には、センサ固定板３３が回動可能に取付けられており、このセンサ固定板３３上には、発光素子３１ａと受光素子３１ｂとからなる回動センサ３１が取り付けられている。また、上記回動アーム７０には、図１及び図２に示されるように、センサ板３２が固定されており、該回動アーム７０の回転時に、センサ板３２が発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間を通過し得るように、回動センサ３１及びセンサ固定板３３並びにセンサ板３２の位置調整がなされている。
【００３４】
また、ベース板３における上記ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図５に示されるように、例えば位置Ｄ、Ｅには、ボビンケース保持手段としてのダミー軸６がそれぞれ固定されている。このダミー軸６は、図６に示されるように、釜軸１ａ先端と同構造となっており、ボビン７が収容されたボビンケース２を押し込めば、該ボビンケース２を保持できるようになっている。そして、押し込められたボビンケース２の既設のボビン係止爪２ｄが、図５に示されるように、ダミー軸６の近傍に突設された回り止め部材５ａａの係止溝に係合するよう構成されている。すなわち、ボビンケース２は所定の位置に位置決めされて保持されるようになっている。
【００３５】
また、上記ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図５に示されるように、例えば位置Ｃには、先行技術で説明した残糸除去装置６１が配設されている。この残糸除去装置６１としては、該ボビンケース７をボビンケース把持手段によって把持した状態若しくは上記ダミー軸６と同様な構成の保持軸に該ボビンケースが受け渡されて当該ボビンケースを保持した状態で、ボビンに巻かれた糸を引き出す引き出し手段の糸引き出し動作によって、ボビン７が回転されて、ボビン７に巻回された糸が引き出されるようなものであればどのようなものであっても良く、例えば本出願人が先に出願した特願平５−２０３６１０号明細書や特願平６−４０３５１号明細書のボビンの残糸除去装置を始めとして、適宜のものを採用することができる。
【００３６】
また、上記ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図５に示されるように、例えば位置Ｆには、先行技術で説明した下糸巻回装置６２が配設されている。この下糸巻回装置６２としては、例えばモータの駆動等により自動的にボビン７に下糸が巻回可能で、その後ボビンケース２への糸掛け及び下糸切断が可能なものであればどのようなものであっても良く、例えば特開平５−１９２４７６号公報のボビン交換装置や本出願人が先に出願した特願平５−１２１９６０号明細書のミシンのボビン交換装置や特願平５−１１６３６３号明細書のミシンのボビン交換装置に記載されている下糸巻回装置を始めとして、適宜のものを採用することができる。
【００３７】
なお、上記残糸除去装置６１、下糸巻回装置６２が、ベース板３に接触する場合には、該ベース板３は適宜切欠かれる。また、図５にあっては、残糸除去位置Ｃと下糸巻回装置Ｆとダミー軸６，６が近接しており、保持部１１が誇張されて記載されている。このため、保持部１１が釜１、ダミー軸６に移動する時、残糸除去装置や下糸巻回装置に接触することも心配されるが、実際には、このような接触が生じないように充分なスペースが確保されている。
【００３８】
ところで、本実施例にあっては、ボビンケース把持手段は、エアーシリンダ１８により、ボビンケース着脱位置（釜位置）Ａと反釜側に移動した退避位置とに移動可能である。そして、該退避位置（図２乃至図４参照）で、原点位置を検索する。従って、一方のボビンケース把持手段を釜１に対向する退避位置に移動した後回動させ、発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間をセンサ板３２が遮蔽するように、搬送軸４に対してセンサ固定板３３を固定すれば、回動モータ２０として例えばパルスモータを用いた場合には、該パルスモータのパルス数をカウントすることによって、該ボビンケース把持手段を、上記釜位置Ａ、下糸巻回位置Ｆ、残糸除去位置Ｃ、ダミー位置Ｄ，Ｅに、回動制御することができる。
【００３９】
次に、このように構成された装置の動作について、以下説明する。先ず、例えば両方のボビンケース把持手段に、下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを把持させるために、回動アーム側から手を差し込んで、該下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを、釜軸１ａに装着するのと同様に、手の平を返すことなくダミー軸６，６に押し込んで、各々のボビンケースをそれぞれダミー軸６，６に装着する。
【００４０】
次いで、電源スイッチがオンされたら、回動アーム７０を原点位置に復帰させ、スタートスイッチのオンにより、回動アーム７０を回動させて一方のボビンケース把持手段をダミー位置ＤまたはＥに対向させる。そして、該回動アーム７０を前進させて、該ダミー軸６に保持されている下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを一方のボビンケース把持手段に把持させる。
【００４１】
次いで、回動アーム７０を後退させると共に回動させて、ボビンケースを把持した一方のボビンケース把持手段を釜１に対向させると共に前進させ、下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜内に装着し、該回動アーム７０を後退させる。
【００４２】
次いで、縫製が開始されたら、その縫製中に、上記と同様な動作によって、何れか一方のボビンケース把持手段に、ダミー軸６に保持されている下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを把持させると共に、回動アーム７０を後退させる。
【００４３】
そして、例えば釜内のボビンの残糸が少なくなった等の理由でボビンの交換指令が発せられたら、ミシンの縫製動作を禁止して、回動アーム７０を回動させ、ボビンケースを把持していないボビンケース把持手段を釜１に対向させると共に前進させ、残糸の少なくなったボビンを釜内から取り出して、該回動アーム７０を後退させる。
【００４４】
次いで、回動アーム７０を回動させ、下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜１に対向させると共に前進させ、下糸巻回済みのボビンを収容したボビンケースを釜内に装着し、該回動アーム７０を後退させる。
【００４５】
そして、縫製が開始されたら、その縫製中に、回動アーム７０を回動させ、残糸の少なくなったボビンを残糸除去装置に対向させ、その残糸除去装置によってボビンケース内に収容されたボビンの残糸を除去し、そのボビンを糸のない空ボビンとする。
【００４６】
次いで、回動アーム７０を回動させ、空ボビンを下糸巻回装置に対向させると共に、回動アーム７０を前進させ、そこの下糸巻回装置によって空ボビンに下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う。
【００４７】
このようにして、ボビンに下糸が巻回されたら、回動アーム７０を後退させて待機状態とし、次のボビンの交換指令が発せられたら、ミシンの縫製動作を禁止して、回動アーム７０を回動させ、ボビンケースを把持していないボビンケース把持手段を釜１に対向させると共に前進させ、残糸の少なくなったボビンを釜内から取り出して、該回動アーム７０を後退させる。
【００４８】
次いで、回動アーム７０を回動させると共に前進させて、下糸巻回装置によって下糸が巻回されたボビンを釜内に装着し、該回動アーム７０を後退させる。以降は、上記動作が繰り返される。
【００４９】
ところで、縫製途中で、例えば色の異なる下糸を用いて縫製を行う場合には、回動アーム側から手を差し込んで、異なる色の下糸が巻回されたボビンを収容したボビンケースを、一方のダミー軸６に手の平を返すことなく装着する。その一方で、回動アーム７０を回動させてボビンケースを把持していないボビンケース把持手段を釜１に対向させると共に、前進させて、ボビンケース把持手段に釜内のボビンケースを把持させて、該回動アーム７０を後退させる。次いで、回動アーム７０を回動させて他方のダミー軸６に対向させると共に、前進させて、該他方のダミー軸６にボビンケースを装着し、該回動アーム７０を後退させる。そして、回動アーム７０を回動させてボビンケースの把持されていないボビンケース把持手段を一方のダミー軸６に対向させると共に、前進させて、該ボビンケース把持手段に、異なる色の下糸が巻回されたボビンを収容したボビンケースを把持させ、該回動アーム７０を後退させ回動させて、該異なる色の下糸が巻回されたボビンを収容したボビンケースを釜１に対向させると共に前進させて、異なる色の下糸が巻回されたボビンを収容するボビンケースが釜内に装着されて、色違いの下糸を用いた縫製が可能となる。
【００５０】
ここで、また元の色の下糸を用いて縫製を行う場合には、釜内のボビンケースを、上記と同様な動作により、空いている一方のダミー軸６に受け渡し、元の色の下糸を内蔵するボビンケースが保持されている他方のダミー軸６から該ボビンケースを再度把持して釜内に装着すれば良い。
【００５１】
また、ボビンケース把持手段に把持されたボビンケースを取り出す場合には、ボビンケースを把持したボビンケース把持手段をダミー軸６に対向させると共に、前進させれば、該ボビンケース把持手段に把持されていたボビンケースをダミー軸６に受け渡すことができ、釜軸１ａからボビンケースを取り出すのと同様に、回動アーム側から手を差し込めば、手の平を返すことなくダミー軸６に保持されているボビンケースを取り出すことができる。
【００５２】
このように、本実施例においては、ミシンの釜下方においてミシン本体に固定したベース板３に対して、ボビンケース把持手段を有する回動アーム７０の搬送軸４を片持ち支持させると共にエアーシリンダ１８及び回動モータ２０の両方を固定し、回動アーム７０側から手を差し込む際の障害物を極力少なくして、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の着脱を容易に行い得るよう構成しているので、作業性を向上することが可能となっていると共に、ボビンケース２の着脱作業の際におけるボビン７やボビンケース２の落下を防止することが可能となっている。
【００５３】
また、残糸除去装置６１、下糸巻回装置６２を、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に配設し、釜１に対してボビンケース２を着脱する動作に加えて、ボビン７の残糸を除去する動作、ボビン７へ下糸を巻回すると共にボビンケース２への糸掛け及び下糸切断を行う動作を、全て自動的に行い得るよう構成しているので、作業能率及び生産性の向上を図ることが可能となっている。
【００５４】
また、ボビン７が収容されたボビンケース２を保持可能なダミー軸６を、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に設け、ボビンケース把持手段にボビンケース２を把持させる場合に、ダミー軸６にボビンケース２を手の平を返すことなく装着して、ボビンケース把持手段の前進・把持動作により、該ボビンケース２をボビンケース把持手段に把持し、一方、ボビンケース２を把持したボビンケース把持手段からボビンケース２を取り出す場合に、ボビンケース把持手段の前進・開放動作により、該ボビンケース２をダミー軸６に保持して、該ボビンケース２を手の平を返すことなく取り出し可能とし、何れにしても、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の着脱の際に手の平を返す必要がなく、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の着脱を容易に行い得るよう構成しているので、作業性を向上することが可能となっていると共に、ボビンケース２の着脱作業の際におけるボビン７やボビンケース２の落下を防止することが可能となっている。
【００５５】
また、ボビンケース把持手段の退避位置で、ボビンケース把持手段の原点位置検索を行い、ボビンケース把持手段の後退・回転動作により原点位置を探す際に、該ボビンケース把持手段が、例えば釜等の何らかの障害物に接触することがないよう構成しているので、原点復帰を良好に行うことが可能となっている。
【００５６】
図７は本発明の他の実施例における下糸自動供給装置の斜視図、図８は図７の下糸自動供給装置を背面から見た斜視図であり、先の実施例及び先行技術で説明したのと同一なものに対しては同一符号が付してある。
【００５７】
この実施例にあっては、上記実施例と同様なボビンケース把持手段（不図示）が把持ユニット４０に設けられており、この把持ユニット４０は、搬送ベース４２上に固定された前後スライド機構４１により、釜軸に平行な軸線方向に移動可能にガイドされている。該把持ユニット４０には、上記釜軸に平行な軸線方向に沿って延在するラック４３が固定されている。このラック４３にはピニオン４４が噛合しており、このピニオン４４は、搬送ベース４２上に固定された第１移動手段としての前後モータ４５の出力軸に固定されている。
【００５８】
搬送ベース４２は、メインベースに立設された上下スライド機構４６により、上下方向に移動可能にガイドされており、該搬送ベース４２には、上下方向に延在するラック４７が固定されている。このラック４７にはピニオン４８が噛合しており、このピニオン４８は、メインベースに固定された第２移動手段としての上下モータ４９の出力軸に固定されている。
【００５９】
また、上記釜１の直下には、図８に示されるように、上から下に向かって、下糸巻回装置６２、残糸除去装置６１、ダミー軸６がそれぞれ配設されている。
【００６０】
従って、上下モータ４９が駆動すると、ボビンケース把持手段が上下方向に直線移動し、該ボビンケース把持手段を、釜１、下糸巻回装置６２、残糸除去装置６１、ダミー軸６に適宜対向できるようになっている。
【００６１】
また、前後モータ４５が駆動すると、ボビンケース把持手段が釜軸に平行な軸線方向に直線移動し、該ボビンケース把持手段を、釜１、下糸巻回装置６２、ダミー軸６に対して前進・後退できるようになっている。また、必要とあれば、残糸除去装置６１に対しても前進・後退できるようになっている。
【００６２】
このように、本実施例においては、ボビン７が収容されたボビンケース２を保持可能なダミー軸６を、ボビンケース把持手段の回転軌跡ではなく、上下モータ４９による移動軌跡の対向位置に設けるようにしているが、先の実施例と同様な効果、すなわち当該ダミー軸６により、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の着脱の際に手の平を返す必要がなく、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の着脱を容易に行うことができるという効果を得ることができるというのはいうまでもない。
【００６３】
また、この実施例にあっても先の実施例と同様に、前後モータ４５によるボビンケース把持手段の退避位置で、ボビンケース把持手段の原点位置検索を行うようにしているので、ボビンケース把持手段の後退・上下移動動作により原点位置を探す際に、該ボビンケース把持手段が、例えば釜等の何らかの障害物に接触することがなく、先の実施例と同様に、原点復帰を良好に行うことが可能となっている。
【００６４】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例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、上記実施例においては、ボビンケース保持手段をダミー軸６としているが、該ダミー軸６に限定されるものではなく、例えば、図９に示されるように、ボビンケース２を収容可能なホルダ８０ａと、該ボビンケース２がホルダ８０ａに収容された時に該ボビンケース２の回り止めをする回り止め部材８０ｂと、ホルダ８０ａの裏面に設けられたボビンケース２を磁気吸引するマグネット８０ｃと、から構成されるボビンケース保持手段８０に代えることも可能である。このように構成することにより、ボビンケース２の既設の切欠部２ａの開放端側が回り止め部材８０ｂに係合し、ボビンが収容されたボビンケース２を保持可能であるというのはいうまでもない。
【００６５】
また、上記実施例においては、エアーシリンダ１８及び回動モータ２０を共にベース板３に固定するようにしているが、少なくとも一方をベース板３に固定するようにしても、本発明効果が妨げられるものではない。
【００６６】
また、上記実施例においては、回動アーム７０を搬送軸４に沿って移動させるのをエアーシリンダ１８により行うようにしているが、エアーシリンダ１８に代えて例えばソレノイド等を用いても良い。また、回動アーム７０を回転させるのを回動モータ２０により行うようにしているが、他の駆動手段に代えることも可能である。
【００６７】
また、上記実施例においては、２個のボビンケース把持手段を回動アーム７０に設けるようにしているが、１個としても良く、また該回動アーム７０の形状を変えて、３個以上のボビンケース把持手段を設けるようにしても良い。
【００６８】
また、ダミー軸６、ボビンケース保持手段８０は、上記実施例の数に限定されるものではない。また、ダミー軸６を残糸除去装置のボビンケース保持軸と兼用にしたり、ボビンケース保持手段８０を残糸除去装置のボビンケース保持機構と兼用にすることも可能である。またダミー位置Ｄ，Ｅ、下糸巻回位置Ｆ、残糸除去位置Ｃも上記実施例の位置に限定されるものではなく、要はこれら位置がボビンケース把持手段の移動軌跡の対向位置にあれば良い。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１のボビン交換装置によれば、ミシンの釜下方においてミシン本体に固定した支持体に対して、ボビンケース把持手段を有する回転手段の軸を片持ち支持させ、駆動手段及び移動手段の少なくとも一方を固定し、回転手段側から手を差し込む際の障害物を極力少なくして、ボビンケース把持手段に対するボビンケースの着脱を容易に行い得るよう構成したものであるから、作業性を向上することが可能となると共に、ボビンケースの着脱作業の際におけるボビンやボビンケースの落下を防止することが可能となる。
【００７０】
また、請求項２の下糸自動供給装置によれば、請求項１記載のボビン交換装置に加えて、残糸除去装置、下糸巻回装置を、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に配設し、釜に対してボビンケースを着脱する動作に加えて、ボビンの残糸を除去する動作、ボビンへ下糸を巻回すると共にボビンケースへの糸掛け及び下糸切断を行う動作を、全て自動的に行い得るよう構成したものであるから、請求項１の効果に加えて、作業能率及び生産性の向上を図ることが可能となる。
【００７１】
また、請求項３のボビン交換装置によれば、ボビンが収容されたボビンケースを保持可能なボビンケース保持手段を、第２移動手段によるボビンケース把持手段の移動軌跡の対向位置に設け、ボビンケース把持手段にボビンケースを装着する場合に、ボビンケース保持手段にボビンケースを手の平を返すことなく装着して、ボビンケース把持手段の前進・把持動作により、該ボビンケースをボビンケース把持手段に把持し、一方ボビンケース把持手段からボビンケースを取り出す場合に、ボビンケース把持手段の前進・開放動作により、該ボビンケースをボビンケース保持手段に保持して、該ボビンケースを手の平を返すことなく取り出し可能とし、何れにしても、ボビンケース把持手段に対するボビンケースの着脱の際に手の平を返す必要がなく、ボビンケース把持手段に対するボビンケースの着脱を容易に行い得るよう構成したものであるから、作業性を向上することが可能となると共に、ボビンケースの着脱作業の際におけるボビンやボビンケースの落下を防止することが可能となる。
【００７２】
また、請求項４のボビン交換装置によれば、ボビンケース保持手段又はその近傍にボビンケースの回り止め部材を設けたものであるから、ボビンケースを所定の位置に位置決めさせて保持することができる。
【００７３】
また、請求項５のボビン交換装置によれば、ボビンケース把持手段の原点検索位置を、ボビンケース把持手段の退避位置で行い、ボビンケース把持手段の後退・移動動作により原点位置を探す際に、該ボビンケース把持手段が、例えば釜等の何らかの障害物に接触することがないよう構成したものであるから、原点復帰を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるボビン交換装置の正面図である。
【図２】同上ボビン交換装置の平面図である。
【図３】同上ボビン交換装置の左側面図である。
【図４】同上ボビン交換装置の右側面図である。
【図５】同上ボビン交換装置のダミーポジション及びダミー軸を説明するための概略正面図である。
【図６】同上ボビン交換装置のダミーポジション及びダミー軸を説明するための概略側面図である。
【図７】本発明の他の実施例におけるボビン交換装置の斜視図である。
【図８】図７のボビン交換装置を背面から見た斜視図である。
【図９】ボビンケース保持手段の他の例を表した斜視図である。
【図１０】先行技術におけるボビン交換装置を適用した下糸自動供給装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
１  釜
１ａ  釜軸
２  ボビンケース
３  支持体
４  搬送軸
６，８０  ボビンケース保持手段
７  ボビン
１８  移動手段（第１移動手段）
２０  駆動手段（第２移動手段）
４５  第１移動手段
４９  第２移動手段
６１  残糸除去装置
６２  下糸巻回装置
７０  回転手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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