(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンケース内に収容されたボビンを回転させるボビン駆動手段と、
このボビン駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段と、
下糸供給源からの下糸を前記ボビンケース内に挿入する挿入手段と、
前記駆動制御手段により低速回転するボビンとの共働によって、前記挿入手段によりボビンケース内に挿入された下糸の上記ボビン軸への絡み付きを検出する下糸絡み付き検出手段と、を具備した下糸巻回装置において、
上記下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きを検出したら、前記駆動制御手段によりボビン駆動手段を高速駆動しボビン軸を高速回転させて該ボビン軸への下糸巻回を行うようにしたことを特徴とする下糸巻回装置。
【請求項２】
請求項１記載の下糸巻回装置において、
駆動制御手段は、下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きを検出したら、ボビン駆動手段の駆動速度を低速から加速して高速にするよう制御することを特徴とする下糸巻回装置。
【請求項３】
請求項１記載の下糸巻回装置において、
前記下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きが検出されない場合には、下糸のボビン軸への絡み付きに必要なリトライ動作を行わせることを特徴とする下糸巻回装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ボビンに下糸を巻回する装置に関する。
【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。そこで、本出願人は、先に出願した特願平５−２３９１９４号明細書において、上記問題点の解決を図っている。
【０００４】
この特願平５−２３９１９４号明細書記載の下糸自動供給装置は、下糸供給源から供給された下糸を、下糸張り渡し部材により、ボビンケースの開口部の外方で且つボビン軸の軸心方向に沿って張り渡して保持し、この張り渡された下糸を、腕部材により、ボビンケースの開口部に介挿してボビン軸の外周近傍まで挿入し、記ボビン軸の外周近傍まで挿入され張り渡されている下糸を、巻き取りモータの低速回転に従って、ボビン軸の外周に突出形成した鍵状の糸掛け部材の鍵状部分に引っ掛けて、ボビン軸の糸掛け部材後方の外周に形成され糸端側の溝深さが下糸供給側のそれより深く形成された環状溝内に侵入させ、糸端側の糸を供給側の糸より下側にして重ね合わせていき、その結果下糸をボビン軸に絡み付かせ、その後の巻き取りモータの高速回転に従って、ボビン軸に下糸を巻回するといったものである。
【０００５】
また、上記下糸自動供給装置は、縫製条件に従ってボビンに必要な下糸巻回量を予め演算し、この演算された設定下糸巻回量に略一致するまで、上記巻き取りモータを作動させる下糸巻量制御手段を備えており、縫製に必要な下糸量だけをボビンに自動的に巻回できるようにもなっている。
【０００６】
しかしながら、この特願平５−２３９１９４号明細書記載の装置にあっても以下の問題点があった。すなわち、巻き取りモータによりボビンに巻回中の下糸が、予め設定された設定下糸巻回量に略一致したら、該巻き取りモータをいきなり停止するようにしていることから、巻き取りモータの回転が停止位置よりオーバーランし、設定した下糸巻回量とならないといった問題がある。
【０００７】
また、このように巻き取りモータをいきなり停止するようにしていることから、供給している糸が暴れ、下糸供給経路中の例えば糸案内に絡み付いて糸絡みが発生するといった問題もある。
【０００８】
また、上記明細書にあっては、巻き取りモータを低速で２回転することにより環状溝内で下糸をボビン軸に絡み付かせ、その後高速回転してボビン軸へ下糸を巻回するようにしているが、当該巻き取りモータの低速２回転では下糸がボビン軸に未だ絡まっていない場合があり、このように下糸が未だボビン軸に絡まっていない状態でボビン軸を高速回転しても、ボビン軸に下糸を巻回することはできない。
【０００９】
また、巻き取りモータを低速で２回転させた後にいきなり高速にする場合には、上述の巻き取りモータをいきなり停止する場合と同様に、供給している糸が暴れ、下糸供給経路中の例えば糸案内に絡み付いて糸絡みが発生するといった問題がある。
【００１１】
そこで本発明は、下糸巻回時に供給糸が暴れることがなく、下糸供給経路中での糸絡みが防止される下糸巻回装置を提供することを第２の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、ボビン軸への下糸の絡み付きが検出されるまではボビン駆動手段が高速回転されず、ボビン軸への下糸巻回の信頼性が向上される下糸巻回装置を提供することを第１の目的とする。
【００１５】
【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の下糸巻回装置は、ボビンケース内に収容されたボビンを回転させるボビン駆動手段と、このボビン駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段と、下糸供給源からの下糸を前記ボビンケース内に挿入する挿入手段と、前記駆動制御手段により低速回転するボビンとの共働によって、前記挿入手段によりボビンケース内に挿入された下糸の上記ボビン軸への絡み付きを検出する下糸絡み付き検出手段と、を具備した下糸巻回装置において、上記下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きを検出したら、前記駆動制御手段によりボビン駆動手段を高速駆動しボビン軸を高速回転させて該ボビン軸への下糸巻回を行うようにした。
【００１６】
上記第２の目的を達成するために、請求項２の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、駆動制御手段は、下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きを検出したら、ボビン駆動手段の駆動速度を低速から加速して高速にするよう制御することを特徴としている。
【００１７】
上記第１の目的を達成するために、請求項３の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きが検出されない場合には、下糸のボビン軸への絡み付きに必要なリトライ動作を行わせることを特徴としている。上記第３の目的を達成するために、請求項６の下糸巻回装置では、ボビンケース内に収容されたボビンを回転させるボビン駆動手段と、このボビン駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段と、下糸供給源からの下糸を前記ボビンケース内に挿入する挿入手段と、該挿入手段により前記ボビンケース内に挿入された下糸のボビン軸への絡み付きを検出する下糸絡み付き検出手段と、を具備した下糸巻回装置において、上記下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きが検出されない場合には、下糸のボビン軸への絡み付きに必要なリトライ動作を行わせる。
【００２０】
【作用】
このような請求項１の下糸巻回装置によれば、駆動制御手段によりボビン駆動手段が低速駆動されこの低速駆動により低速回転するボビン軸と下糸絡み付け手段との共働によって、挿入手段によりボビンケースの開口部よりボビンケース内に挿入された下糸がボビン軸に絡み付き、この下糸のボビン軸への絡み付きが下糸絡み付き検出手段により検出されたら、駆動制御手段によりボビン駆動手段が高速駆動されボビン軸が高速回転して該ボビン軸への下糸巻回が行われる。従って、ボビン軸への下糸の絡み付きが検出されるまではボビン軸が高速回転されることはない。
【００２１】
また、請求項２の下糸巻回装置によれば、下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きが検出されたら、駆動制御手段によりボビン駆動手段の駆動が制御され高速駆動されてボビンに下糸が巻回されるが、低速から高速への移行は加速してなされる。従って、ボビン軸への供給糸が暴れることはない。
【００２２】
また、請求項３の下糸巻回装置によれば、下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きが検出されないと、下糸のボビン軸への絡み付きに必要なリトライ動作が行われる。従って、このリトライ動作により下糸のボビン軸への絡み付きの可能性が高められる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。本実施例の下糸自動供給装置は、下糸巻回装置１４０と、残糸除去装置１４１と、これら下糸巻回装置１４０の下糸巻回位置Ｆ、残糸除去位置１４１の残糸除去位置Ｃ、釜位置（ボビンケース着脱位置）Ａ、ダミー軸６，６（図２１参照）にボビンケース２を移動可能なボビン交換装置１４２と、から概略が構成されている。先ず、図１７乃至図２２を参照しながら、ボビン交換装置１４２について以下説明する。
【００２４】
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が同士が対向するよう形成された搬送ブロック１２（図１７参照）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１７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１８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に固定された回動モータ２０の出力軸に直結された状態となっている。この回動モータ２０には、図１及び図２に示されるように、ドライバ１４９が接続されており、該回動モータ２０はこのドライバ１４９により駆動されるようになっている。
【００２９】
すなわち、ドライバ１４９に従って回動モータ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１８乃至図２０参照）に、行われるようになっている。
【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１９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に固定されたエアーシリンダ１８のナックル１７に枢着されている。このエアーシリンダ１８には、図１及び図２に示されるように、電磁弁２５０が接続されており、該エアーシリンダ１８はこの電磁弁２５０により駆動されるようになっている。
【００３２】
すなわち、電磁弁２５０に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。従って、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１７及び図１８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２１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２２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２１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２１に示されるように、例えば位置Ｃには、図１に示されるような残糸除去装置１４１が配設されている。この実施例の残糸除去位置１４１は、例えばボビン７に巻かれた糸の先端を挟持または開放可能とした挟持部材を有し、一軸線を中心に例えば残糸除去モータＭ２の駆動等によって回転することにより挟持部材により挟持したボビン糸を自動的に巻取可能とするものである。この残糸除去モータＭ２にはドライバ１４８が接続されており、該残糸除去モータＭ２はドライバ１４８により駆動されるようになっている。
【００３６】
なお、上記残糸除去装置を他の構成の残糸除去位置に代えてることも可能であり、要は、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（図１の状態）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２を保持した状態で、ボビン７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。
【００３７】
上記残糸除去装置１４１には、図１に示されるように、回転検出手段としての例えば反射型光センサ１４４が付設されている。この反射型光センサ１４４は、ボビンケース２の開放端側にそれぞれ配設されており、図１５に示されるようなボビン７の側面に１箇所穿設された反射孔７ａに対向するように配設されている。なお、符号７ｂは、後述の下糸巻回装置１４０のクラッチ機構１５０ａにボビン７を連結させるためのクラッチ孔を示している。そして、この反射型光センサ１４４には、カウンタ１４６が接続されている。
【００３８】
従って、ボビン７が回転すると、該反射型光センサ１４４からは、図１６に示されるように、連続したパルス波が出力され、これらパルス波はカウンタ１４６により計数される。ここで、下糸がボビン７から除去されてしまうとボビン７の回転が停止することから、反射型光センサ１４４に接続されるカウンタ１４６の出力により、ボビン７の残糸除去時の回転数（残糸除去量）が判るようになっている。
【００３９】
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２１に示されるように、例えば位置Ｆには、図１乃至図３、図１０乃至図１２に示されるような、下糸巻回装置１４０が配設されている。この下糸巻回装置１４０は、下糸巻回機構１４０Ａと下糸繰り出し機構１４０Ｂとに大別される。
【００４０】
下糸巻回機構１４０Ａは、ボビン７を回転させるボビン駆動機構１４０Ｅを備える。このボビン駆動機構１４０Ｅについて以下説明する。図１０において、符号１５０は巻取り軸を示しており、この巻取り軸１５０は図示されないベースに回転自在に支承されている。巻取り軸１５０の一端にはボビン７に形成されたクラッチ孔７ｂに連結可能なクラッチ機構１５０ａが、他端にはプーリ１５０ｂがそれぞれ固定されている。上記ベースにはボビン駆動手段としてのボビン駆動モータＭ１も固定されている。このボビン駆動モータＭ１の出力軸にはプーリ１５２が固定されており、このプーリ１５２とプーリ１５０ｂとの間にはベルト１５１が掛け渡されている。上記ボビン駆動モータＭ１にはドライバ１４７が接続されており、該ボビン駆動モータＭ１はドライバ１４７により駆動されるようになっている。
【００４１】
すなわち、回動アーム７０の回転により下糸巻回位置Ｆに至ったボビンケース２が該回動アーム７０の前進動作により前進すると共にドライバ１４７に従ってボビン駆動モータＭ１が駆動すると、巻取り軸１５０が回転すると共、該クラッチ機構１５０ａとボビン７とが連結されるようになっている。なお、クラッチ機構は、上述のような孔に係合する構成のものに限定されるものではなく、他の構成のものであっても構わない。
【００４２】
また、下糸繰り出し機構１４０Ｂは、図１０に示されるように、下糸供給源としての糸巻き２００（図１３参照）からの下糸９９を繰り出す繰り出し機構１４０Ｆを備える。この繰り出し機構１４０Ｆについて以下説明する。図１０乃至図１２において、符号１５３はコの字状のベースを示している。このベース１５３の一方の側板１５３ａには、繰り出しモータＭ３が固定されており、その出力軸１５６は該側板１５３ａを貫いている。この繰り出しモータＭ３にはドライバ１８０が接続されており、該繰り出しモータＭ３はドライバ１８０により駆動されるようになっている。また、繰り出しモータＭ３の回転速度は、上記ボビン駆動モータＭ１の回転速度より小となるように設定されている。
【００４３】
一方、ベース１５３の他方の側板１５３ｂには、繰り出しモータＭ３の出力軸１５６に軸心を一致させた繰り出しローラ軸１５５が回転自在に支承されており、この繰り出しローラ軸１５５の反繰り出しモータＭ３側端部には、糸巻き２００からの下糸９９が巻回された（１巻きされた）繰り出しローラ１５４が固定されている。繰り出しモータＭ３の出力軸１５６と繰り出しローラ軸１５５との間には、当該軸１５５，１５６同士の回転を連結・遮断するワンウェイクラッチ１５７が介在している。該ワンウェイクラッチ１５７はスリーブ１５９に内蔵されており、このスリーブ１５９にはセンサスリット１５８が固定されている。
【００４４】
上記ワンウェイクラッチ１５７は、繰り出しローラ軸１５５の回転速度が繰り出しモータＭ３の出力軸１５６の回転速度を上回ると、該繰り出しモータＭ３の出力軸１５６の回転を繰り出しローラ軸１５５に対して遮断する構成となっている。
【００４５】
上記センサスリット１５８は円盤状をなし、外周の一部に溝が設けられている。このセンサスリット１５８の対向位置にはフォトセンサ１６０が配設されており、センサスリット１５８の溝を検出可能となっている。すなわち、フォトセンサ１６０により繰り出しローラ１５４の回転を検出できるようになっている。
【００４６】
以上のように繰り出し機構１４０Ｆは構成されており、この繰り出し機構１４０Ｆのフォトセンサ１６０にはカウンタ１４５が接続されている。従って、繰り出しローラ１５４が回転すると、該フォトセンサ１６０からは、図１６で示したのと同様な連続したパルス波が出力され、これらパルス波はカウンタ１４５により計数されて、ボビン７への下糸巻回時の回転数（下糸巻回量）が判るようになっている（詳しくは後述）。すなわち、これらフォトセンサ１６０及びカウンタ１４５によりボビンに巻回される下糸量を検出する下糸量検出手段が構成されている。
【００４７】
上記繰り出し機構１４０Ｆには、下糸９９の緩みを取る緩み取り機構が付設されている。この緩み取り機構は、繰り出しローラ軸１５５に対して図示されない軸受を介して回転自在に支承され孔に下糸９９が通された緩み取りレバー１６２と、この緩み取りレバー１６２を下糸９９の緩みを取る方向に付勢するバネ１６４と、このバネ１６４の付勢力による緩み取りレバー１６２の回動を規制するストッパ１６３と、から構成されている。
【００４８】
また、下糸繰り出し機構１４０Ｂは、繰り出し機構１４０Ｆにより繰り出された下糸９９をボビンケース２の開口部２Ａに案内するエアー案内手段１４０Ｇを備えている。このエアー案内手段１４０Ｇについて以下説明する。図１０において、符号１６５は略中空円筒状の糸吸引器を示しており、この糸吸引器１６５には、図１０及び図１４に示されるように、内部空間と外部とを連通し上流側から下流側に向う吸引孔１６５ａが形成されている。この糸吸引器１６５の上流側には、該糸吸引器１６５の内部空間に連通するエアーチューブ１６６の一端が接続されている。このエアーチューブ１６６の他端には電磁弁１６８が接続されており、この電磁弁１６８には図示されないエアー源が接続されている。
【００４９】
糸吸引器１６５の下流側には、該糸吸引器１６５の内部空間に連通しこの糸吸引器１６５に対して回転可能なエアーチューブ１６７の一端が接続されている。このエアーチューブ１６７の他端側はコの字状に折曲されており、上述のクラッチ機構１５０ａとボビン７とが連結された状態で、その先端のエアーノズル１６７ａがボビンケース２の開口部２Ａに対向するように位置調整がなされている。すなわち、電磁弁１６８がオンすると、エアー源からエアーが供給されて当該エアーはエアーチューブ１６６、糸吸引器１６５、エアーチューブ１６７を介して、エアーノズル１６７ａから吹き出すようになっている。
【００５０】
上記エアーチューブ１６７の途中部分は下糸巻回装置１４０のベース１００に回転自在に支承されている。このエアーチューブ１６７は、バネ１７０により図１０における反時計方向に付勢されている一方で、ノズル退避ソレノイド１６９の駆動により該バネ１７０の付勢力に抗する方向に回動される。このノズル退避ソレノイド１６９にはドライバ１８１が接続されており、該ノズル退避ソレノイド１６９はドライバ１８１により駆動されるようになっている。すなわち、ドライバ１８１に従ってノズル退避ソレノイド１６９がオフすると、バネ１７０の付勢力によりエアーノズル１６７ａがボビンケース２の開口部２Ａから退避し、ドライバ１８１に従ってノズル退避ソレノイド１６９がオンすると、バネ１７０の付勢力に抗してエアーノズル１６７ａがボビンケース２の開口部２Ａに向うようになっている。
【００５１】
繰り出し機構１４０Ｆと糸巻き２００との間には、図１３に示されるように、下糸９９の張力を可変とする糸張力可変手段２０４が設けられている。この糸張力可変手段２０４は、通過する下糸９９を押圧する張力ばね２０５と、この張力ばね２０５の押圧力をマニュアル操作により調整する螺子２０６と、ミシンベッド１００内に配され上記張力ばね２０５の押圧力に抗するソレノイド推力を生ぜしめるソレノイドＳＯＬと、から構成されている。
【００５２】
この糸張力可変手段２０４を駆動する電気回路は、ソレノイドＳＯＬに電源Ｖを直列に接続し、その間にスイッチＳＷを介した構成となっている。
【００５３】
従って、スイッチＳＷをオフした場合には、上記ソレノイド推力が発生せず、下糸９９には張力ばね２０５の押圧力が最大限にかかり、下糸張力は最大となる。また、スイッチＳＷをオンした場合には、上記ソレノイド推力が最大限に発生し、下糸９９には張力ばね２０５の押圧力からソレノイド推力を減じたものがかかり、下糸張力は最小となる。
【００５４】
なお、上記残糸除去装置１４１、下糸巻回装置１４０が、図１７乃至図２２のベース板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２１にあっては、残糸除去位置Ｃと下糸巻回位置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１４１や下糸巻回装置１４０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。
【００５５】
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１８乃至図２０参照）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。
【００５６】
また、上記下糸自動供給装置には操作パネル２５２が付設されており（図１参照）、この操作パネル２５２には、電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂ、下糸量設定手段としての設定スイッチ２５２ｃが付設されている。電源スイッチ２５２ａはメイン電源をオンオフするものである。操作スイッチ２５２ｂは、メイン電源をオン後に下糸自動供給装置を自動スタートしたり、この自動スタートをしない時に手動で下糸自動供給装置のスタートを行ったり、下糸自動供給装置の動作時に手動で下糸自動供給装置の停止を行うものであり、さらに後述の切換手段２６３に切換え信号を入力する機能も備えている。設定スイッチ２５２ｃはディップスイッチ、コードスイッチ等よりなり、これらによって糸番手、糸巻取り長さを入力できるようになっている。このうち、糸巻取り長さの設定に関しては、大まかで大きめの値の設定が可能となっている（詳しくは後述）。
【００５７】
上記ドライバ１４７，１４８，１４９，１８０，１８１、電磁弁２５０，１６８、カウンタ１４５，１４６、フォトセンサ１６０、電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂ、設定スイッチ２５２ｃ及びミシン本体２５１には、図１及び図２に示されるように、下糸自動供給装置制御手段（ＣＰＵ）２５５が接続されている。
【００５８】
この下糸自動供給装置制御手段２５５は、図２に示されるように、カウンタ１４５からの下糸巻回時のボビン回転数（下糸巻回長さに対応）及びフォトセンサ１６０から出力されるパルスを監視しながら下糸巻回装置１４０の駆動・停止を制御する（勿論速度制御も含む）信号をドライバ１４７，１８０，１８１、電磁弁１６８に送出する下糸巻回装置制御手段２６０（詳しくは後述）と、カウンタ１４６からの残糸除去時のボビン回転数（残糸長さに対応）を監視しながら残糸除去装置１４１の駆動・停止を制御する信号をドライバ１４８に送出する残糸除去装置制御手段２６２と、カウンタ１４５からの下糸巻回時のボビン回転数（下糸巻回長さに対応）及びカウンタ１４６からの残糸除去時のボビン回転数（残糸長さに対応）に基づいて、（下糸巻回時のボビン回転数）−（残糸除去時のボビン回転数）という演算を行うことにより次回の縫製に必要な下糸量（今回の実際の下糸消費量；次回の下糸巻回時のボビン回転数）を算出すると共に、この次回の縫製に必要な下糸量（次回の下糸巻回時のボビン回転数；設定下糸巻回量）を、ボビンに巻回するよう下糸巻回装置制御手段２６０に信号として送出する演算手段２６４と、を備えている。
【００５９】
下糸自動供給装置制御手段２５５は、さらに設定スイッチ２５２ｃからの入力に従って、設定された糸巻取り長さをボビンの回転数に換算する回転数換算手段２６５を備えており、この下糸設定回転数と上記次回の下糸巻回時のボビン回転数とを切換えて下糸巻回装置制御手段２６０に送出する切換手段２６３を備えている。この切換手段２６３による切換えは、例えば電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂからの入力に従って行われる。すなわち、電源スイッチ２５２ａのオン時には実際の縫製を未だしておらず次回の下糸巻回時のボビン回転数が算出されていないので、下糸設定回転数が下糸巻回装置制御手段２６０に送出されるよう切換えがなされる。但し、下糸巻回装置制御手段２６０からの信号により２番目または３番目のボビンに対しては次回の下糸巻回時のボビン回転数が下糸巻回装置制御手段２６０に送出されるよう切換えがなされる（詳しくは後述）。また、操作スイッチ２５２ｂによる縫製パターン変更時も同様に、下糸設定回転数が下糸巻回装置制御手段２６０に送出されるよう切換えがなされる。
【００６０】
さらにまた、下糸自動供給装置制御手段２５５は、ボビン交換装置の駆動・停止を制御する信号をドライバ１４９及び電磁弁２５０に送出するボビン交換装置制御手段２６１と、電源スイッチ２５２ａ、操作スイッチ２５２ｂからの入力信号に従って、ミシン本体２５１を制御する（例えば動作禁止・許可信号を送出し、縫製終了信号を受信する）ミシン制御手段２６６と、を備えている。
【００６１】
ところで、上記下糸巻回装置制御手段２６０は、図３に示されるように、上記繰り出しモータＭ３の駆動を制御する信号（オン・オフ信号）をドライバ１８０に送出する繰り出しモータ制御手段２６０ｄと、上記ノズル退避ソレノイド１６９の駆動を制御する信号（オン・オフ信号）をドライバ１８１に送出する退避ソレノイド制御手段２６０ｃと、上記電磁弁１６８に制御信号（オン・オフ信号）を送出する電磁弁制御手段２６０ｅと、を備えている。また、下糸巻回装置制御手段２６０は、フォトセンサ１６０からの信号に基づいてボビン軸への下糸の絡み付きを判定する絡み付き判定手段２６０ｂを備えている（絡み付きの判定については後述）。ここで、フォトセンサ１６０及び絡み付き判定手段２６０ｂにより下糸巻回装置のボビン軸への絡み付きを検出する下糸絡み付き検出手段が構成されている。さらにまた、下糸巻回装置制御手段２６０は、この絡み付き判定手段２６０ｂ及びカウンタ１４５並びに上記切換手段２６３からの信号に基づいてボビン駆動モータＭ１の駆動を制御する信号をドライバ１４７に送出する駆動制御手段２６０ａを備えている。
【００６２】
該駆動制御手段２６０ａは、下糸巻回すべきボビンケースが下糸巻回装置１４０にセットされたという信号（詳しくはクラッチ機構１５０ａにボビン７のクラッチ孔７ａが連結されたという信号）をボビン交換装置制御手段２６１から受けると、上記ドライバ１４７に低速駆動信号を送出するようになっている。また、所定時間経過後に、上記退避ソレノイド制御手段２６０ｃに駆動を開始させる信号を、電磁弁制御手段２６０ｅに駆動を開始させる信号をそれぞれ送出し、さらに所定時間経過後に、上記繰り出しモータ制御手段２６０ｄに駆動を開始させる信号を送出するようになっている。また、上記絡み付き判定手段２６０ａから下糸がボビン軸に絡み付いたという信号を受けると、上記ドライバ１４７に低速駆動から加速して高速駆動にする信号を送出するようになっていると共にボビンに巻回されている下糸巻回量のカウントを開始するようになっている。この時、上記退避ソレノイド制御手段２６０ｃに駆動を停止させる信号を、電磁弁制御手段２６０ｅに駆動を停止させる信号をそれぞれ送出するようになっている。なお、繰り出しモータ制御手段２６０ｄは規定ステップ後に停止信号を送出するようになっている（図４（ａ）参照）。
【００６３】
ここで、絡み付き判定手段２６０ａから下糸がボビン軸に絡み付いたという信号を受信しない場合には、駆動制御手段２６０ａは、規定ステップ後に停止された繰り出しモータＭ３を再駆動すべく繰り出しモータ制御手段２６０ｄに再駆動信号を送出するようになっている。また、退避ソレノイド制御手段２６０ｃ及び電磁弁制御手段２６０ｅ並びにドライバ１４７に対してはそのまま動作を続行させる信号を送出するようになっている。
【００６４】
また、駆動制御手段２６０ａは、切換手段２６３からの信号（設定下糸巻回量）に基づいて、カウンタ１４５からの信号を監視しながら、すなわち実際に巻回されている下糸量を監視しながら、設定下糸巻回量の所定量手前となったらドライバ１４７に高速駆動から減速して低速駆動にする信号を送出するようになっている。また、設定下糸巻回量となったらドライバ１４７に停止信号を送出するようになっている。なお、本実施例にあっては、ボビン駆動モータＭ１として例えばステッピングモータを用いているので、上記加減速はパルスレイトを変えることによりなされるようになっている。勿論、ステッピングモータをＤＣモータに代えても同様な加減速制御を行うことができる。
【００６５】
上記下糸自動供給装置制御手段２５５には、処理手順をプログラム及び固定データの形で格納するＲＯＭ２５３、演算に使用するデータや演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ２５４が接続されている。ＲＯＭ２５３に書き込まれたプログラムをフローチャートで示すと図５乃至図９のようになる。
【００６６】
以下、プログラムに従い本装置の動作を説明する。プログラムがスタートし、先ず、電源スイッチ２５２ａが投入されると、ステップ１において、ミシン本体２５１に動作禁止指令を出す。これは、釜１からボビンケース２を取り出す際に、誤ってペダルを踏んだりしてミシンが作動するのを防止するためである。次いで、ステップ２へ進み、ステップ２において、下糸自動供給装置の初期化を行う。
【００６７】
ここでは、現在の状態（前回の電源スイッチ２５２ａオフ時の状態）を検出し、若し釜１にボビンケース２が入っている状態であれば、該ボビンケース２を釜１から取り出し、その後残糸除去し、また下糸巻回途中の状態であれば、下糸を切断し、その後残糸除去する。すなわち、ボビンケース２を下糸が巻回されていない状態とする。これらボビンケース２の釜１に対する着脱動作、下糸巻回動作、残糸除去動作に関しては後述する。また、切換手段２６３により、下糸自動供給装置制御手段２５５の接続を設定スイッチ２５２ｃ側に切換える。
【００６８】
そして、ステップ３へ進み、ステップ３において、ボビン交換装置１４２の回動アーム７０を回動して、把持されたボビンケースを待機位置で待機させる。この待機位置は何処であっても構わない。なお、説明の都合上、待機しているボビンをボビンＸ、他方のボビンをボビンＹとする。そして、この時、下糸自動供給装置全体も待機状態となる。次いで、ステップ４に進み、ステップ４において、下糸自動供給装置を電源オン後に自動でスタートさせる自動スタートモードが選択されているか否かを判定する。この自動スタートモードは、操作スイッチ２５２ｂの自動スタートスイッチのオンにより選択されるモードであり、電源が投入される度にそのまま選択されるようになっている。また、この自動スタートモードの解除は、自動スタートスイッチをオフした場合になされるようになっている。そして、自動スタートモードが選択されていない場合にはステップ５に進み、ステップ５において、下糸自動供給装置をマニュアル（手動）でスタートさせるマニュアルスタートスイッチをオンしたか否かを判定し、オンしていない場合にはステップ５ａに進み、ステップ５ａにおいて、ミシン本体２５１にミシン動作を許可する信号を送出してステップ５にリターンし、マニュアルスタートスイッチがオンされるまで同様な動作を繰り返す。従って、この待機状態にあっては、オペレーターは手作業でボビンを交換し、縫製を行うことになる。一方、ステップ５において、マニュアルスタートスイッチをオンしたと判定した場合には、ステップ５ｂに進み、ステップ５ｂにおいて、ミシン本体２５１にミシン動作を禁止する信号を送出してステップ６へ進む。
【００６９】
また、ステップ４において、自動スタートモードが選択されたと判定した場合にもステップ６へ進み、ステップ６において、設定スイッチ２５２ｃから入力される糸番手、糸巻取り長さＬｍを読み込んでステップ７に進み、ステップ７において、設定された糸巻取り長さＬｍを繰り出しローラ１５４の回転数に換算する。すなわち、糸巻取り長さＬｍをボビンに巻回するには繰り出しローラ１５４を何回転させれば良いかという、その回転数Ｒｍを算出する。
【００７０】
そして、ステップ８へ進み、ステップ８において、一方のボビンＸを下糸巻回位置Ｆへ搬送してステップ９へ進み、ステップ９において、ボビンＸに下糸を巻回する。
【００７１】
この巻回動作の手順を詳細に表したのが図８である。先ず、ステップ１に進む前に、繰り出しローラ１５４に、糸巻き２００、糸張力可変手段２０４からの下糸９９を１巻きすると共に、この１巻きした下糸を緩み取りレバー１６２の孔に通しておく。この時点で、糸張力可変手段２０４のスイッチＳＷをオンにし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下糸張力を最小とする。次いで、この下糸９９の糸端を糸吸引器１６５の吸引孔１６５ａに挿入し、少々押し込む。次いで、回動アーム７０の回転により下糸巻回位置Ｆに至ったボビンケース２を該回動アーム７０の前進動作により前進させると共にボビン駆動モータＭ１を一時駆動して、クラッチ機構５０ａとボビンＸとを連結する。
【００７２】
そして、ステップ１において、ボビン駆動モータＭ１を低速駆動しボビンＸを低速回転させる（図４参照）。次いで、ステップ２に進み、ステップ２において、電磁弁１６８をオンし、エアーチューブ１６６，１６７にエアー源からのエアーを流し、吸引孔１６５ａに挿入し押し込まれていた下糸９９を、エアーの流れによってエアーノズル１６７ａに導いてその糸端を該エアーノズル１６７ａより露出させる。次いで、ステップ３へ進み、ステップ３において、ノズル退避ソレノイド１６９をオンし、エアーノズル１６７ａをボビンケース２の開口部２Ａに向わせる。次いで、ステップ４に進み、ステップ４において、繰り出しモータＭ３をオンし、下糸９９を繰り出す。すると、ボビンケース２内に導かれた下糸９９はボビン軸に絡み付く。
【００７３】
次いで、ステップ５に進み、ステップ５において、繰り出しモータＭ３が規定ステップに達したか否かを判定し、達していない場合には達するまで同様な判定を繰り返し、達した場合にはステップ６に進み、ステップ６において、繰り出しモータＭ３をオフしてステップ７へ進み、ステップ７において、フォトセンサ１６０からの回転検出信号に従って、下糸９９がボビン軸に絡み付いたか否かを判定する。
【００７４】
すなわち、ステップ６において、繰り出しモータＭ３をオフしていることから、下糸がボビン軸に絡み付いていない場合には、フォトセンサ１６０からはパルスが出力されないが、下糸がボビン軸に絡み付いた場合には、繰り出しローラ１５４が回転しフォトセンサ１６０からはパルスが出力される。従って、繰り出しモータＭ３をオフ後にフォトセンサ１６０からパルスが出力されたら、下糸９９がボビン軸に絡み付いたと判定できる。また、繰り出しモータＭ３をオフしていることから、ワンウェイクラッチ１５７により、該繰り出しモータＭ３の出力軸１５６の回転は繰り出しローラ軸１５５に対して遮断され、繰り出しローラ１５４は以降ボビン駆動モータＭ１の回転速度で駆動される。
【００７５】
そして、ステップ７において、下糸９９がボビン軸に絡み付いていない場合には、ステップ４にリターンし、繰り出しモータＭ３を再駆動すると共に、ノズル退避ソレノイド１６９のオン及び電磁弁１６８のオンを、そのまま続行させる（図４（ａ）〜（ｃ）の点線部参照）。すなわち、リトライ動作を行わせる。
【００７６】
そして、ステップ７において、下糸９９がボビン軸に絡み付いたと判定された場合には、ステップ８に進み、ステップ８において、ノズル退避ソレノイド１６９をオフしエアーノズル１６７ａをボビンケース２の開口部２Ａから退避させると共に、電磁弁１６８をオフしてステップ９へ進み、ステップ９において、図４（ｄ）に示されるように、ボビン駆動モータＭ１を低速から加速して高速（上記リトライ動作をした場合には図４（ｄ）の点線部参照）にして下糸をボビン軸に巻回していく。
【００７７】
そして、ステップ１０に進み、ステップ１０において、繰り出しローラ１５４の回転計数（実際にボビンに巻回されている下糸巻回量）ＲＭ≧設定回転計数（設定した下糸巻回量）Ｒｍ−１０回転か否かを判定する。ここで、繰り出しローラ１５４の回転は、上述のように、フォトセンサ１６０により検出され、該フォトセンサ１６０のパルス出力をカウンタ１４５により計数していることから、実際にボビンＸに巻回されている下糸巻回量（回転計数ＲＭ）が判るようになっている。また、ボビンＸに巻回されている下糸巻回量に対応する回転計数ＲＭは、下糸のボビン軸への絡み付きを検出してからカウントがなされるようになっている。
【００７８】
そして、ステップ１０において、ＲＭ＜Ｒｍ−１０と判定された場合には、ＲＭ≧Ｒｍ−１０となるまで同様な判定を繰り返し、ＲＭ≧Ｒｍ−１０と判定された場合にはステップ１１に進み、ステップ１１において、図４（ｄ）に示されるように、ボビン駆動モータＭ１を高速から減速して低速にし、この低速駆動を続行する。
【００７９】
そして、ステップ１２に進み、ステップ１２において、実際の回転計数ＲＭ＝設定回転計数Ｒｍか否かを判定し、ＲＭ＜Ｒｍの場合にはＲＭ＝Ｒｍとなるまで同様な判定を繰り返し、ＲＭ＝Ｒｍと判定された場合にはステップ１３に進み、ステップ１３において、ボビン駆動モータＭ１を停止する。すなわち、設定スイッチ１５２ｃから入力された糸巻取り長さＬｍがボビンＸに巻回されることになる。
【００８０】
このようにボビン７への下糸９９の巻回動作が自動的になされたら、糸張力可変手段２０４のスイッチＳＷをオフにし、上記ソレノイド推力をなくして下糸張力を最大にした状態で、該ボビンケース２の開口部２Ａより導出する下糸９９をボビンケースに自動的に糸掛し、この糸掛け動作が終わったら、糸張力可変手段２０４のスイッチＳＷをオンし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下糸張力を最小とした状態で、下糸張力ばね下から導出する下糸を所定量残した切断を自動的に行う。
【００８１】
このボビンケース２への糸掛け機構及び糸掛けのなされた下糸の切断機構に関しては、例えば特開平５−１９２４７６号公報や特願平４−１８８６８号明細書等に記載の機構を適宜採用できるが、本願発明要旨とは直接関係ないので、ここでの説明は省略する。
【００８２】
そして、この下糸切断動作が自動になされたら、図５に示されるステップ１０に進み、ステップ１０において、回動アーム７０を回転すると共に釜側に前進させ、ボビンケース把持手段によりボビンＸを釜内に装着してステップ１１へ進み、ステップ１１において、ミシン本体２５１の動作を許可する。すなわち、縫製が可能な状態となって縫製が開始される。
【００８３】
次いで、ステップ１２へ進み、ステップ１２において、釜内のボビンＸを用いた縫製中に、回動アーム７０を後退させると共に回転し、他方のボビンＹを下糸巻回位置Ｆへ搬送してステップ１３へ進み、ステップ１３において、ボビンＹに下糸を巻回する。このボビンＹへの下糸巻回動作は、上記ボビンＸと同様に、図８に示されるフローに従って行われる。この時の糸巻取り長さはボビンＸと同様にＬｍである。
【００８４】
このようにして、ボビンＹに下糸が巻回されたらステップ１４へ進み、ステップ１４において、ボビンＸに対する縫製が終了したか否かを、例えばミシン２５１の糸切り信号等により判定し、ボビンＸに対する縫製が終了していない場合には終了するまで同様な判定を繰り返し、ボビンＸに対する縫製が終了した場合にはステップ１５へ進み、ステップ１５において、ミシン動作を禁止してステップ１６へ進み、ステップ１６において、回動アーム７０を回転すると共に釜側に前進させ、ボビンケース把持手段により、釜内の残糸のあるボビンＸを回動アーム７０の一端に保持し、回動アーム７０を後退させる。
【００８５】
次いで、ステップ１７へ進み、ステップ１７において、下糸自動供給装置をマニュアル（手動）でストップさせるマニュアルストップスイッチをオンしたか否かを判定し、マニュアルストップスイッチがオンされた場合には、ステップ１８に進み、ステップ１８において、ミシン本体２５１にミシン動作を許可する信号を送出してステップ１７にリターンし、マニュアルストップスイッチがクリアされるまで同様な動作を繰り返す。従って、この待機状態にあっては、オペレーターは手作業で下糸を巻回したボビンを釜に装着し、縫製を行うことになる。一方、ステップ１７において、マニュアルストップスイッチがオンされていないと判定した場合には、ステップ１７ａに進み、ステップ１７ａにおいて、ミシン本体２５１にミシン動作を禁止する信号を再度送出してステップ１９へ進み、ステップ１９において、回動アーム７０を回転すると共に釜側に前進させ、ボビンケース把持手段により、ボビンＹを釜内に装着してステップ２０へ進み、ステップ２０において、ミシン本体２５１の動作を許可し、縫製を開始する。
【００８６】
そして、ステップ２１へ進み、ステップ２１において、回動アーム７０をガイド軸４の後退位置に後退すると共に回転し、回動アーム７０の一端に保持している残糸付きボビンＸを残糸除去位置Ｃへ進ませて、ステップ２２へ進み、ステップ２２において、ボビンＸの残糸を除去する。
【００８７】
この残糸除去動作の手順を詳細に表したのが図９であり、先ず、ステップ１において、残糸除去モータＭ２を駆動しボビンＸに残っている残糸の巻取を開始してステップ２へ進み、ステップ２において、ボビンＸの残糸が除去されているか否かを判定する。この判定は、ボビンＸの残糸が除去されてしまうとボビンＸの回転が停止し、反射型光センサ１４４からパルス波が出力されなくなることによりなされる。
【００８８】
そして、ステップ２において、パルス波が出力されている場合には残糸除去中としてパルス波が出力されなくなるまで同様な判定を繰り返し、一方パルス波が出力されなくなった場合には残糸除去が完了したとしてステップ３へ進み、ステップ３において、残糸除去モータＭ２の駆動を停止してステップ４へ進み、ステップ４において、反射型光センサ１４４及びカウンタ１４６によって検出されるボビンＸの残糸除去時の回転数（残糸除去量）Ｒｚを記憶して、図９に示される残糸除去処理のフローを終了する。
【００８９】
そして、図６に示されるメインフローのステップ２３へ進み、ステップ２３において、ボビンＸの残糸除去時の回転数（残糸除去量）Ｒｚを残糸長さＬｚに換算してステップ２４へ進み、ステップ２４において、ボビンＸを用いての実際の縫製による下糸消費長さ（下糸消費量）Ｌｓを、Ｌｓ＝Ｌｍ−Ｌｚから算出してステップ２５へ進み、ステップ２５において、次回の縫製に必要な下糸量（ボビン回転数に対応）Ｌｍ＝Ｌｓ＋Ｌｚ（ｍｉｎ）から算出する。ここで、Ｌｓはステップ２４において算出された値であり、Ｌｚ（ｍｉｎ）は、残糸除去装置１４１の挟持部材による挟持に必要とされるボビンケース２から導出する下糸長さであり、このように、Ｌｚ（ｍｉｎ）を、次回の縫製に必要な下糸量Ｌｍに加味すると、さらにその下糸巻回量Ｌｍの精度を向上することができる。
【００９０】
そして、ステップ２６へ進み、ステップ２６において、次回の縫製に必要な下糸量Ｌｍを、上記繰り出しモータＭ３の回転数Ｒｍに換算してステップ２７へ進み、ステップ２７において、回動アーム７０を回転し、残糸の除去された空ボビンＸを下糸巻回位置Ｆへ進ませる。そうしたら、ステップ２８へ進み、ステップ２８において、下糸巻回装置１４０によって空ボビンＸに下糸を巻回する。このボビンＸへの下糸巻回動作は、上記と同様に、図８に示されるフローに従って行われる。この時の糸巻取り長さはステップ２５にて算出された値Ｌｍである。
【００９１】
そして、ステップ２９〜ステップ４３の処理を行うが、このステップ２９〜ステップ４３の処理は、ステップ１４〜ステップ２８において行った処理をボビンＸ，Ｙを入れ換えて行うようにしたものなので、ここでの説明は省略する。そして、ステップ４３の処理が終わったら、ステップ１４へリターンする。
【００９２】
ところで、上記装置にあっても、先ず最初にボビンケース把持手段にボビンケース２を装着するには手作業が必要となる。このような場合にあっては、先ず、回動アーム側から手を差し込んで、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。
【００９３】
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ことにより、ボビンケース把持手段にボビンケースを装着できるようになっている。
【００９４】
また、ボビンケース把持手段に把持されているボビンケースを取り出す場合若しくは色違いの下糸を使用するためにボビンケースを一時的にダミー軸６に保持させておく場合にあっては、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る。また、ボビンケースを取り出す場合には、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。
【００９５】
すなわち、本実施例にあっては、ダミー軸６を設けることにより、ボビンケース把持手段に対するボビンケース２の脱着をする際に、ダミー軸６に対してボビンケース２を手の平を返すことなく脱着でき、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になっている。
【００９６】
このように、本実施例においては、駆動制御手段２６０ａによりボビン駆動モータＭ１の駆動を制御し高速で駆動してボビンに下糸を巻回し、このボビンに巻回される下糸量を下糸量検出手段（フォトセンサ１６０及びカウンタ１４５）により検出し設定下糸巻回量（Ｒｍ）の所定量手前（−１０回転）を検出すると、駆動制御手段２６０ａによりボビン駆動モータＭ１の駆動を制御し駆動速度を低速に落として、設定下糸巻回量（Ｒｍ）となったら停止し、下糸巻回量（ＲＭ）が設定した下糸巻回量（Ｒｍ）をオーバーしないよう構成しているので、設定した下糸巻回量（Ｒｍ）を確実にボビンに巻回することが可能となっている。なお、ボビン駆動モータＭ１の駆動速度を低速に落とす際に減速しなくとも本効果を得ることができる。
【００９７】
また、駆動制御手段２６０ａによりボビン駆動モータＭ１の駆動を制御し高速で駆動してボビンに下糸を巻回し、高速から低速への移行を減速して行い、ボビン軸への供給糸が暴れないよう構成しているので、下糸供給経路中での糸絡みを防止することが可能となっている。
【００９８】
また、駆動制御手段２６０ａによりボビン駆動モータＭ１を低速駆動しこの低速駆動により低速回転するボビン軸と下糸絡み付け手段との共働によって、挿入手段によりボビンケース２の開口部２Ａよりボビンケース内に挿入した下糸をボビン軸に絡み付かせ、この下糸のボビン軸への絡み付きを下糸絡み付き検出手段（フォトセンサ１６０及び絡み付き判定手段２６０ｂ）が検出したら、駆動制御手段２６０ａによりボビン駆動モータＭ１を高速駆動しボビン軸を高速回転して該ボビン軸への下糸巻回を行い、ボビン軸への下糸の絡み付きを検出するまではボビン軸を高速回転しないよう構成しているので、ボビン軸への下糸巻回の信頼性を向上することが可能となっている。なお、ボビン駆動モータＭ１の駆動速度を高速に上げる際に加速しなくとも本効果を得ることができる。
【００９９】
また、駆動制御手段２６０ａによるボビン駆動モータＭ１の低速駆動から高速駆動への移行を加速して行い、ボビン軸への供給糸が暴れないよう構成しているので、下糸供給経路中での糸絡みを防止することが可能となっている。
【０１００】
また、下糸絡み付き検出手段（フォトセンサ１６０及び絡み付き判定手段２６０ｂ）により下糸のボビン軸への絡み付きを検出しないと、下糸のボビン軸への絡み付きに必要な動作を再度またはそのまま行い、この動作により下糸のボビン軸への絡み付きの可能性を高めるよう構成しているので、信頼性をさらに向上することが可能となっている。
【０１０１】
さらにまた、本実施例の装置によれば以下の効果もある。すなわち、繰り出し機構１４０Ｆにより糸巻き２００から繰り出された下糸９９を、エアー案内手段１４０Ｇによりボビンケース開口部２Ａに案内し、このボビンケース開口部２Ａに案内した下糸９９を、繰り出し機構１４０Ｆによりさらに糸巻き２００から繰り出すと共に、エアー案内手段１４０Ｇのエアーによりボビンケース２内に送り込み、ボビン駆動手段１４０Ｅによるボビン低速回転に伴って、ボビン軸に確実に絡み付かせるよう構成しているので、ボビンケース２外に下糸が出ることがなく、良好な縫い目が形成できると共に上糸切れの発生の畏れがなくなり、しかも糸端外れやボビン軸以外のものへの巻回がなくなって、手動復帰の畏れがなくなり、信頼性を向上することが可能となっている。
【０１０２】
また、実際に巻回されている下糸巻回量を、ボビン軸への絡み付き以降のものとすると共にボビン回転によるものではなく繰り出しローラ１５４の回転に基づくものとするよう構成しているので、糸番手に拘らずボビン７の下糸巻回量を正確に把握することが可能となっている。また、ワンウェイクラッチ１５７により下糸巻回時に繰り出しモータ手段Ｍ３の負荷をボビン駆動モータＭ１にかからないよう構成しているので、縫い品質に影響を与えることがなく、信頼性を向上することが可能となっている。
【０１０３】
また、残糸除去装置１４１によりボビン７の残糸を除去し、この残糸量を反射型光センサ１４４及びカウンタ１４６により検出し、この残糸量及びボビンに巻回された下糸量に基づいて、演算手段２６４により次回の縫製に必要な下糸量を演算し、この次回の縫製に必要な下糸量を下糸巻回装置制御手段２６０に送出し、この下糸巻回装置制御手段２６０により下糸巻回装置１４０を駆動し、ボビン７に巻回される下糸量を反射型光センサ１６０及びカウンタ１４５により検出して、ボビン７に巻回される下糸量が次回の縫製に必要な下糸量に一致したら、下糸巻回装置制御手段２６０により下糸巻回装置１４０の駆動を停止し、実際の下糸消費量を次回の縫製に必要な下糸量としてボビンに巻回するよう構成しているので、通常のミシンのみならず１縫製中の縫製ピッチが一定とはならずに変化するようなミシンに対しても、ボビンの下糸の使い残しを最小限に抑えることが可能となっている。また、このように、実際の下糸消費量を次回の縫製に必要な下糸量としてボビンに巻回するようにしているので、縫製回数を予め設定する必要がなくなっている。
【０１０４】
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、Ｒｍ−１０回転で高速から低速に落とすようにしているが、１０回転に限定されるものではない。また、ボビン駆動モータＭ１を高速から低速に落とし低速で定速回転後に停止するようにしているが、図４（ｄ）に仮想線で示されるように、高速から低速の定速回転域を設けずに減速していって設定回転下糸巻回量で速度が０になるように制御しても良い。
【０１０５】
また、上記実施例にあっては、繰り出し機構１４０Ｆ及びエアー案内手段１４０Ｇにより、糸巻き２００からの下糸の先端をボビンケース２の開口部２Ａよりボビンケース内に挿入し、これら繰り出し機構１４０Ｆ及びエアー案内手段１４０Ｇとボビン駆動機構１４０Ｅとの共働によって、挿入された下糸をボビン軸に絡み付かせるように構成しているが、このような下糸のボビンケース内への挿入及びこの挿入された下糸のボビン軸への絡み付きを、例えば先行技術で説明した構成に代えることも可能である。すなわち、下糸供給源から供給された下糸を、下糸張り渡し部材により、ボビンケースの開口部の外方で且つボビン軸の軸心方向に沿って張り渡して保持し、この張り渡された下糸を、腕部材により、ボビンケースの開口部に介挿してボビン軸の外周近傍まで挿入し、記ボビン軸の外周近傍まで挿入され張り渡されている下糸を、巻き取りモータの低速回転に従って、ボビン軸の外周に突出形成した鍵状の糸掛け部材の鍵状部分に引っ掛けて、ボビン軸の糸掛け部材後方の外周に形成され糸端側の溝深さが下糸供給側のそれより深く形成された環状溝内に侵入させ、糸端側の糸を供給側の糸より下側にして重ね合わせていき、その結果下糸をボビン軸に絡み付かせる構成に代えることも可能である。
【０１０６】
また、上記実施例においては、下糸巻回量の精度を向上すべく、実際の下糸巻回量を繰り出しローラ１５４の回転により検出しているが、精度は落ちるが、例えばボビン駆動モータＭ１にエンコーダ等の回転検出装置を設けボビン回転による下糸巻回量を検出するようにしても良い。また、このボビン回転により検出された下糸巻回量に対して例えば演算手段等により補正（例えば巻回径が大きくなると回転数は同じでも巻回長さが長くなるというような補正）を施すことにより、精度を上げることも可能である。
【０１０７】
さらにまた、上記実施例においては、２番目以降のボビンに対して、演算手段２６４にて演算された下糸量を設定下糸巻回量として巻回するようにしているが、外部入力により設定された下糸量を常時巻回するようにしても良い。
【０１１０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の下糸巻回装置によれば、駆動制御手段によりボビン駆動手段を低速駆動しこの低速駆動により低速回転するボビン軸と下糸絡み付け手段との共働によって、挿入手段によりボビンケースの開口部よりボビンケース内に挿入した下糸をボビン軸に絡み付かせ、この下糸のボビン軸への絡み付きを下糸絡み付き検出手段が検出したら、駆動制御手段によりボビン駆動手段を高速駆動しボビン軸を高速回転して該ボビン軸への下糸巻回を行い、ボビン軸への下糸の絡み付きを検出するまではボビン軸を高速回転しないよう構成したものであるから、ボビン軸への下糸巻回の信頼性を向上することが可能となる。
【０１１１】
また、請求項２の下糸巻回装置によれば、請求項１に加えて、駆動制御手段によるボビン駆動手段の低速駆動から高速駆動への移行を加速して行い、ボビン軸への供給糸が暴れないよう構成したものであるから、下糸供給経路中での糸絡みを防止することが可能となる。
【０１１２】
また、請求項３の下糸巻回装置によれば、下糸絡み付き検出手段により下糸のボビン軸への絡み付きを検出しないと、下糸のボビン軸への絡み付きに必要なリトライ動作を行い、このリトライ動作により下糸のボビン軸への絡み付きの可能性を高めるよう構成したものであるから、請求項１に比して信頼性をさらに向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるボビンの下糸巻回装置を適用した下糸自動供給装置の全体構成図である。
【図２】図１のＣＰＵ内の構成を具体的に表した制御ブロック図である。
【図３】図２の下糸巻回装置制御手段の構成を具体的に表した制御ブロック図である。
【図４】同上下糸巻回装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】同上下糸自動供給装置の動作手順を表したフローチャートである。
【図６】図５に続くフローチャートである。
【図７】図６に続くフローチャートである。
【図８】同上下糸自動供給装置の動作手順内の下糸巻回処理を具体的に表したフローチャートである。
【図９】同上下糸自動供給装置の動作手順内の残糸除去処理を具体的に表したフローチャートである。
【図１０】同上下糸巻回装置の斜視図である。
【図１１】図１０の繰り出し機構の正面図である。
【図１２】図１０の繰り出し機構の側面図である。
【図１３】同上下糸巻回装置に適用された糸張力可変手段の正面図である。
【図１４】図１０の下糸吸引器の横断面図である。
【図１５】本実施例に用いられるボビンの回転検出手段側の正面図である。
【図１６】同上回転検出手段からボビン回転時に出力される波形図である。
【図１７】同上下糸自動供給装置に用いられているボビン交換装置の正面図である。
【図１８】同上ボビン交換装置の平面図である。
【図１９】同上ボビン交換装置の左側面図である。
【図２０】同上ボビン交換装置の右側面図である。
【図２１】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２２】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。
【符号の説明】
２  ボビンケース
２Ａ  ボビンケースの開口部
７  ボビン
９９  下糸
１４０Ｅ，１４０Ｆ，１４０Ｇ  下糸絡み付け手段
１４０Ｆ，１４０Ｇ  挿入手段
１４５，１６０  下糸量検出手段
１６０，２６０ｂ  下糸絡み付き検出手段
２００  下糸供給源
２６０ａ  駆動制御手段
Ｍ１  ボビン駆動手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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