(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、
前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、
前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、該測定は複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされており、
又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、
又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするミシンの下糸残量検出装置。
【請求項２】
下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、
前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、
縫製が完了して糸切り信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされ、
前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、
前記測定は、前記連通測定開口が形成されている状態において、前記糸切り信号の出力と同期して開始される如くなされ、又該測定は、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされており、
又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、
又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするミシンの下糸残量検出装置。
【請求項３】
下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、
前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、
ミシンの起動信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされ、
前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、
前記測定は、前記起動信号の出力と同期して開始され、且つ、複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置とし検出する如くなされており、
又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、
又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするミシンの下糸残量検出装置。
【請求項４】
下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、
前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、
縫製が完了して糸切り信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされ、
且つ、ミシンの起動信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされ、
前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、
前記測定は、前記連通測定開口が形成されている状態において、前記糸切り信号の出力と同期して開始される如くなされ、又該測定は、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされており、
又前記測定は、前記起動信号の出力と同期して開始され、且つ、複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされており、
又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、
又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするミシンの下糸残量検出装置。
【請求項５】
前記糸切り信号の出力時における、前記内釜の前記外釜によって覆われていない周壁部分であって、且つ、前記起動信号の出力時における、前記内釜の前記外釜によって覆われていない周壁部分に、前記第２の測定開口が設けられると共に、前記ボビンケースの周壁部には、該第２の測定開口と連通し得る前記第１の測定開口が設けられていることを特徴とする請求項４記載のミシンの下糸残量検出装置。
【請求項６】
前記光学測定器の前記照射部のカバー部表面と前記受光部のカバー部表面にエアを吹き付けるための吹き付けノズルが設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のミシンの下糸残量検出装置。
【請求項７】
前記光学測定器の前記照射部のカバー部表面と前記受光部のカバー部表面にエアを吹き付けるための吹き付けノズルが設けられており、同一のエア供給源から供給されるエアの一部が前記エアブロー装置に供給される一方、残余のエアが、前記吹き付けノズルに供給されるようになされ、且つ、これらのエアの供給が、前記連通測定開口の形成タイミングに合わせて間欠的に行われることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のミシンの下糸残量検出装置。
【請求項８】
前記測定が、１／１００秒当り複数回行われることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のミシンの下糸残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン釜内に収容されたボビンに巻かれている下糸の残量を検出するミシンの下糸残量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ミシンによる縫製の際、ボビンに巻かれている下糸の残量が不足して縫製品の縫い直しを余儀なくされたり縫製不良が発生するのを避けるために、ミシンの下糸残量が少なくなったことを検出して報知する下糸残量検出装置が提案されている。その一例として、例えば特許文献１や特許文献２、特許文献３が開示するものが提案されている。
【０００３】
特許文献１や特許文献２が開示する下糸残量検出装置は、リニアアクチュエータにより進退動される検知棒の先端をボビンに巻かれている糸の外周部に押し付け、その検知棒が該外周部に当接した位置情報等に基づいて下糸残量を検出できるように構成されていた。又、特許文献３記載の下糸残量検出装置は、発光部から、ボビンの下糸束の外周面に向けて所定の光を照射し、ボビンの巻糸部の外周面で反射した反射光を集光部で集光して受光部により受光することによって該外周面の位置を検知するようになし、これによって、そのボビンに巻かれている下糸残量を検出するように構成されていた。
【０００４】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されている検出装置によるときは、検知棒の押し付けの強さの程度によって測定誤差が生ずる問題があった。そのため、しきい値を上げざるを得ず、捨てる糸の長さが不必要に長くなる不経済があった。又、前記特許文献１記載の検出装置が下糸残量を検知するためにはミシンを一旦停止させなければならなかったため、ミシンの稼働効率が悪い問題があった。これに対して特許文献２記載の検出装置は、ミシンが動作中でも下糸残量を検知できるためにミシンの稼働効率を向上させ得る利点があった。しかしながら特許文献２記載の検出装置によるときは、回転するボビンに巻かれている下糸に検知棒を接触させるために、検知棒が下糸を損傷する恐れがあり、又、検知棒と下糸とが擦れる際の摩擦音が騒音を発生させる恐れもあった。
【０００５】
これに対して前記特許文献３記載の検出装置は、下糸残量を光学的に検出するため、前記接触式の検出装置におけるような問題を発生させることなく下糸残量を検知できる利点があった。しかしながら、かかる検出装置によるときも次のような問題があった。即ち、前記下糸残量検出装置ａは、図１５に示すように、ボビンｂに巻かれている巻糸部ｃの外周面ｄに向けて、発光部ｅから光を照射し、該外周面ｄで反射された光を受光部ｆで受光し、該受光部ｆから出力された光の受光位置情報に基づく三角測距によって、前記ボビンｂの前記巻糸部ｃの外周面ｄの位置を測定する如くなされていた。そして、該受光部ｆに当った反射光の位置情報と、前記外周面ｄの位置とを関連づけることにより、該巻糸部ｃの厚みを検知でき、これにより、該巻糸部ｃの厚みに応じた下糸残量を検出できるようになされていた。
【０００６】
ところで、ボビンｂに巻かれている下糸量に応じて前記巻糸部ｃの厚みは変化するため、ボビンの下糸残量に応じて巻糸部ｃの外周面ｄの位置が変わることになる。そして、照射光が反射される巻糸部ｃの外周面ｄの位置が変わるに伴い、その反射光が受光部ｆに当る位置も変化することになる。
【０００７】
今、図１６（Ａ）に模式的に示すように、下糸ｊが前記ボビンｂの巻軸ｇの外周面ｈにその全幅に亘って４巻されているとした場合は、前記発光部ｅから照射されて４巻目の外周面ｄ１で反射された光を前記受光部ｆが受光し、該受光部ｆから出力された光の受光位置情報によって下糸残量を正しく検出できることになる。そして例えば図１６（Ｂ）に示すように、４巻目の下糸ｊが前記巻軸ｇの幅の一部分にだけ巻かれているに過ぎないとしても、前記照射光が４巻目の外周面ｄ１で反射されて前記受光部ｆで受光されたとすれば、この場合も、ボビンには下糸が４巻されていると検出されることになる。しかしながら実際は、４巻目が前記巻軸ｇの幅方向で見た一部分に存するだけであるため、検出された下糸残量は実際の下糸残量とは異なることになる。従って、この下糸残量検出結果に基づいてミシンが縫製を継続したとすれば、縫製の途中で下糸がなくなって縫製不良を発生させる場合が生ずることになる。
【０００８】
又例えば図１７に示すように、所定の縫製が完了した後に下糸切断が行われた場合等、ボビンｂが空転状態となることによって該ボビンｂに巻かれている下糸ｊに弛みが発生している場合がある。このような場合、例えば図１７に示すように、前記照射光が下糸の弛み部分ｋの表面ｍで反射して前記受光部ｆで受光されたとすれば、下糸残量が実際よりも多いものとして検出されてしまう。この場合も、前記と同様にして縫製不良を発生させることになってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭６３−１３６５９１号公報
【特許文献２】特開平９−５６９５０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２２５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記従来の問題点に鑑みて開発されたものであり、ミシンの釜内に収容されているボビンに巻かれている下糸残量を、非接触式でより正確に検出することができるミシンの下糸残量検出装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため本発明は以下の手段を採用する。
即ち本発明に係るミシンの下糸残量検出装置（以下、下糸残量検出装置という）の第１の態様は、下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされている。そして前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、前記連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、該測定は複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされている。又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る下糸残量検出装置の第２の態様は、下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、縫製が完了して糸切り信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされている。そして前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものである。前記測定は、前記連通測定開口が形成されている状態において、前記糸切り信号の出力と同期して開始される如くなされ、又該測定は、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされており、又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る下糸残量検出装置の第３の態様は、下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、ミシンの起動信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされている。そして前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、前記測定は、前記起動信号の出力と同期して開始され、且つ、複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置とし検出する如くなされている。又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明に係る下糸残量検出装置の第４の態様は、下糸が巻かれているボビンをその軸線回りに回転可能に収容するボビンケースを内部に保持する内釜と、剣先を具え該内釜の外周を回転可能な外釜とを具えるミシンにおいて該ボビンに巻かれている下糸の残量を、下糸残量検出手段によって検出するミシンの下糸残量検出装置であり、前記ボビンケースの周壁部に、前記ボビンに巻かれている巻糸部の外周面と対向する如く第１の測定開口が設けられており、前記ボビンケースを収容する前記内釜の周壁部には、該第１の測定開口と連通し得る第２の測定開口が設けられており、又、前記外釜の周壁部は途切れており、該周壁部の両端部分間をなす途切れ開口は、前記第１、第２の測定開口と連通し得る第３の測定開口とされており、縫製が完了して糸切り信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされ、且つ、ミシンの起動信号が出力された時に、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなされている。そして前記下糸残量検出手段は、三角測距方式の光学測定器を用いて構成されており、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成された状態で、該光学測定器の照射部から、照射光が、該連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の前記外周面に向けて照射され、且つ、該外周面で反射された反射光が、該連通測定開口を通して該光学測定器の受光部で受光される如くなされ、該受光部から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビンの前記巻糸部の外周面の位置を測定するものであり、前記測定は、前記連通測定開口が形成されている状態において、前記糸切り信号の出力と同期して開始される如くなされ、又該測定は、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされており、又前記測定は、前記起動信号の出力と同期して開始され、且つ、複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされている。又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、又、前記連通測定開口を通して、前記ボビンの巻糸部の外周面の内の該連通測定開口と対向する部分に対してエアを吹き付け該エアを前記外周面に発生している下糸の弛み部分に当てて該弛み部分を、前記照射光が該弛み部分に当らないように該対向する部分から除けるようにするためのエアブロー装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明に係る下糸残量検出装置の第５の態様は、前記第５の態様において、前記糸切り信号の出力時における、前記内釜の前記外釜によって覆われていない周壁部分であって、且つ、前記起動信号の出力時における、前記内釜の前記外釜によって覆われていない周壁部分に、前記第２の測定開口が設けられると共に、前記ボビンケースの周壁部には、該第２の測定開口と連通し得る前記第１の測定開口が設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明に係る下糸残量検出装置の第６の態様は、前記第１〜第５の何れかの態様において、前記光学測定器の前記照射部のカバー部表面と前記受光部のカバー部表面にエアを吹き付けるための吹き付けノズルが設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係る下糸残量検出装置の第７の態様は、前記第１、第２、第３、第４、第５の何れかの態様において、前記光学測定器の前記照射部のカバー部表面と前記受光部のカバー部表面にエアを吹き付けるための吹き付けノズルが設けられており、同一のエア供給源から供給されるエアの一部が前記エアブロー装置に供給される一方、残余のエアが、前記吹き付けノズルに供給されるようになされ、且つ、これらのエアの供給が、前記連通測定開口の形成タイミングに合わせて間欠的に行われることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明に係る下糸残量検出装置の第８の態様は、前記第１〜第７の何れかの態様において、前記測定が、１／１００秒当り複数回行われることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は以下の如き優れた効果を奏する。
(1) 本発明に係る下糸残量検出装置は、三角測距方式の光学測定器を用いてボビンの巻糸部の外周面の位置を測定するものであるが、この測定は複数回行うこととし、該複数回の測定値の内の最低の測定値を該巻糸部の外周面の位置として検出する如くなされている。従って本発明によるときは、１回のみの測定で得られた測定値によって下糸残量を検出する従来装置に比し、測定精度をより向上させることができる。
【００２０】
ところでミシンには、下糸に緩みが発生するという宿命がある。例えば、所定の縫製が完了した後に下糸が切断された場合、この切断の際にボビンが何回転かの空転状態になるために、前記巻糸部の外表面に糸の緩みが発生しやすい。又、縫製中においても、布送りの際等における慣性作用等によるボビンの空転に起因して下糸の緩みが発生する場合がある。このような原因によって、弛んだ糸が何回かボビンに巻き付いているときは、複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部の外周面の位置として測定できたとしても誤作動が生ずる恐れがある。
【００２１】
そこで本発明においては、第１、第２、第３の測定開口が連通して形成された連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の外周面に対してエアを吹き付けるためのエアブロー装置が設けられている。該エアブロー装置によるエアの吹き付けによって、下糸の弛み部分を、前記外周面の内の前記連通測定開口と対向する部分から除け易くなるため、糸の緩みに極力影響されない状態での最低値の測定が可能となり、巻糸部の外周面の測定精度をより向上させることができる。
【００２２】
(2) 本発明によるときは、非接触式で下糸残量を検出できるため、特許文献１や特許文献２におけるように、ボビンに巻かれている下糸を損傷する恐れがない。
【００２３】
(3) 前記測定が、前記糸切り信号の出力と同期して開始される如くなし、該糸切り信号が出力されたときに前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなし、又該測定を、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に行う如く構成する場合は、下糸が被縫製物に繋がった状態にあるため、ボビンの巻糸部２６の外周面２７に、通常は、下糸の弛みが発生していない。従って、ボビンの巻糸部における下糸の弛み発生が極力少ない状態での測定が可能となり、ミシン稼働中においてもより正確に測定できることとなる。
【００２４】
この場合において、前記と同様構成のエアブロー装置を設ける場合は、慣性作用等によるボビンの空転に起因して下糸の弛みが発生していても、該エアブロー装置によって前記ボビンの巻糸部の外周面に対してエアを吹き付けることにより、前記と同様にして、下糸の弛み部分を前記外周面の内の前記連通測定開口と対向する部分から除け易くなるため、糸の弛みに極力影響されない状態で前記最低値の測定が可能となり、巻糸部の外周面の測定精度をより向上させることができる。
【００２５】
(4) 前記測定が、前記ミシンの起動信号の出力と同期して開始される如くなし、該起動信号が出力されたときに、前記第１、第２、第３の測定開口が連通して連通測定開口が形成される如くなし、又前記と同様にして、前記連通測定開口を通して前記ボビンの巻糸部の外周面に対してエアを吹き付けるためのエアブロー装置が設けられる如く構成する場合は、所定の縫製完了後の下糸切断によって下糸に弛みが発生していても、前記エアブロー装置が前記巻糸部の外周面に対してエアを吹き付けることにより、糸の弛みに極力影響されない状態での最低値の測定が可能となるので、巻糸部の外周面の測定精度を向上させることができる。このように縫い始めにも測定可能に構成する場合は、作業者が交代した場合や停電になった場合等において縫製を再開する場合に、少なくともミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量がボビンに残っているか否かをミシン起動時にも確認できることとなる。これにより、下糸残量の検出を入念に行い得ることとなり、縫製不良の発生をより確実に防止できることとなる。
【００２６】
(5) 前記糸切り信号の出力時における、前記内釜の前記外釜によって覆われていない周壁部分であって、且つ、前記起動信号の出力時における、前記内釜の前記外釜によって覆われていない周壁部分に、前記第２の測定開口を設けると共に、前記ボビンケースの周壁部に、該第２の測定開口と連通し得る前記第１の測定開口を設ける如く構成する場合は、
前記第１測定と前記第２測定を１個の光学測定器を用いて実施できる経済性がある。
【００２７】
(6) 前記光学測定器の前記照射部のカバー部表面と前記受光部のカバー部表面にエアを吹き付けるためのエアブロー装置を設けるときは、該照射部や受光部に糸埃や潤滑油等が付着しにくくなし得、これらの付着による測定誤差の発生を防止できる。
【００２８】
(7) 特に、同一のエア供給源から供給されるエアの一部が前記エアブロー装置に供給される一方、残余のエアが前記照射部のカバー部表面と前記受光部のカバー部表面に向けて吹き付けられるようになし、且つ、これらのエアの吹き付けを、前記連通測定開口の形成タイミングに合わせて間欠的に行うように構成するときは、同一のエア供給源を用いて、ボビンの巻糸部の外周面に対するエアの吹き付けと、光学測定器の照射部と受光部の夫々のカバー部表面に向けてのエアの吹き付けを行うことができるため、装置の簡素化を達成できる経済性を有する。又、これらのエアの吹き付けを間欠的に行うことによって、エアの消費量を極力少なくできる経済性がある。
【００２９】
(8) 前記複数回の測定の時間が長いと生産性が悪くなるが、例えば１／１００秒当り複数回行うこととすれば、生産性を低下させることなく所要の測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るミシンの下糸残量検出装置を示す正面図である。
【図２】その断面図である。
【図３】糸切り信号の出力と同期して開始される下糸残量の検出方法を説明する説明図である。
【図４】ミシンの起動時において下糸残量の検出方法を説明する説明図である。
【図５】その断面図である。
【図６】ミシンの起動信号の出力と同期して開始される下糸残量の検出方法を説明する説明図である。
【図７】ミシン釜とボビンとボビンケースを示す斜視図である。
【図８】ボビンとボビンケースを示す斜視図である。
【図９】ボビンケースにボビンが収容された状態を示す断面図である。
【図１０】連通測定開口を示す斜視図である。
【図１１】連通測定開口の形成部位を説明する説明図である。
【図１２】糸切り信号の出力と同期して行われる下糸残量の検出タイミングを説明する説明図である。
【図１３】巻糸部における下糸の弛み状態と、エアブロー装置によるエア吹き付けの作用を説明する説明図である。
【図１４】複数回の測定値の内の最低の測定値を巻糸部の外周面の位置として検出することの利点を説明する説明図である。
【図１５】従来の下糸残量検出装置を説明する説明図である。
【図１６】従来装置の問題点を説明する説明図である。
【図１７】従来装置の問題点を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３１】
図１〜３、図４〜６において本発明に係る下糸残量検出装置１は、下糸２が巻かれているボビン３をその軸線回りに回転可能に収容するボビンケース５を内部に保持する内釜６と、剣先７を具え該内釜６の外周を回転可能な外釜９とを具えるミシン８において該ボビン３に巻かれている下糸２の残量を、下糸残量検出手段１０によって検出するものであり、該内釜６と該外釜９とがミシン釜１１を構成している。
【００３２】
図２〜３、図５〜６、図７〜８に示すように、前記ボビンケース５の周壁部１２（図７）には第１の測定開口１３が設けられており、前記ボビンケース５を収容する前記内釜６の周壁部１５には第２の測定開口１６が設けられており、又、前記外釜９の周壁部１７には第３の測定開口１９が設けられている。
【００３３】
前記下糸残量検出手段１０は、本実施例においては、三角測量方式を応用した三角測距方式のレーザ変位計としての光学測定器２１を用いて構成されており、図２〜３、図５〜６に示すように、前記第１、第２、第３の測定開口１３，１６，１９が連通して連通測定開口２２が形成された状態で、該光学測定器２１の照射部２３から照射光２５が、該連通測定開口２２を通して前記ボビン３の巻糸部２６の前記外周面２７に向けて照射され、且つ、該外周面２７で反射された反射光２９が、該連通測定開口２２を通して該光学測定器２１の受光部３０で受光される如くなされている。
【００３４】
そして該下糸残量検出手段１０は、該受光部３０から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記ボビン３の前記巻糸部２６の外周面２７の位置を測定するものであり、該測定は複数回行われる如くなされており、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部２６の外周面２７の位置として検知する如くなされている。
【００３５】
又、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かを判別する判別装置を具えており、更に、前記連通測定開口２２を通して前記ボビン３の巻糸部２６の外周面２７に対してエアを吹き付けるためのエアブロー装置３１が設けられている。該エアブロー装置３１の吹き付けノズル３２の先端のノズル径は、例えば１ｍｍに設定されている。
【００３６】
以下、これをより具体的に説明する。図７は、前記外釜９が反時計回りＦ（図１）に回転する垂直全回転釜を具備するミシン８における、前記ミシン釜１１と前記ボビン３と前記ボビンケース５を示す斜視図であり、図８は、該ボビン３と該ボビンケース５を示す斜視図であり、又図９は、該ボビンケース５にボビン３が収容されている状態を示す断面図である。
【００３７】
前記ミシン８は、本実施例においては図１に示すように、本縫いミシンとして構成され、上糸３３と下糸２とにより縫製を行うものであり、例えばエアバックやシートベルトを縫製する。そして前記ボビン３は、例えば図７〜９に示すように、糸巻筒３５の左右端の外面に同径の鍔部３６，３６を同芯に設けてなり、該糸巻筒３５にはその軸線に沿って装着孔３７が貫設されている。該ボビン３の該糸巻筒３５に巻かれている下糸２は、前記本縫いミシンがエアバックやシートベルトを縫製することに鑑み、そのために通常使用されている番手の糸であり、例えば、約０．５ｍｍ直径の糸である。
【００３８】
又前記ボビンケース５は、本実施例においては図７〜９に示すように、後端３９が開放した収容空所４０を具えるボビンケース本体４１の該収容空所４０の中心部に、前面部４２の内面４３で支持筒４４が突設されており、該支持筒４４には、その軸線に沿って支持孔４５が貫設されている。そして、該支持筒４４が前記装着孔３７に挿通されることにより、前記ボビン３は、図９に示すように、前記収容空所４０内にその軸線回りに回転可能に収容される。又、該支持筒４４の前記支持孔４５に、前記内釜６内の中心部に突設された支持軸４６が挿通されることにより、図９に示すように、前記ボビンケース５が前記内釜６に支持される。又、図７に示すように、前記ボビンケース本体４１の前面部４２の外面４７には、その中央部分を横切るように、前記支持筒４４（図８）の開口端面４９と連通し得るロック開口５０を有するレバー５１が設けられている。そして該レバー５１を起倒操作することにより、図９に示すように、前記支持軸４６に対して前記支持筒４４を着脱でき、該レバー５１を図７に示すように倒すことにより、図９に示すように、ボビンケース５が前記内釜６に支持された状態でロックされるようになされている。  
【００３９】
然して前記ミシンは、前記ボビンケース５に収容したボビン３によって下糸２を供給すると共に、ミシン針５２（図１）の１回の上下運動の間に、図１に矢印Ｆで示す反時計回りに回転する外釜９の剣先７ですくわれた上糸３３が、ループになって前記内釜６を１回通過し、その際に、前記ループになった上糸３３の表側糸部分が該内釜６に納められている前記ボビンケース５の表面５５を反時計回りＦに横切るように構成されている。
【００４０】
そして図７（Ｂ）に示すように、前記ボビンケース５の周壁部１２には、前記ボビン３に巻かれている前記巻糸部２６の外周面２７と対向する如く前記第１の測定開口１３が設けられている。該第１の測定開口１３は、本実施例においては同図に示すように、前記前面部４２に寄せて設けられている。該第１の測定開口１３の前後方向の幅は例えば４ｍｍ程度に設定されると共に、その周方向の長さは例えば１２ｍｍ程度に設定されている。又、該ボビンケース５を収容する前記内釜６の周壁部１５には、図２〜３、図５、図７、図１０に示すように、該第１の測定開口１３を完全に含むようにこれと連通し得る第２の測定開口１６が設けられている。又前記外釜９の周壁部１７は途切れており、図２〜３、図７、図１０に示すように、該周壁部１７の両端部分間をなす途切れ開口５６、即ち、一方の開口端部５７と他方の開口端部側に設けられた前記剣先７との間に、略１８０度の角度範囲で開口する途切れ開口５６が、前記第１、第２の測定開口１３，１６を完全に含むようにこれと連通し得る前記第３の測定開口１９を構成している。
【００４１】
そして本実施例においては、縫製が完了して糸切り信号が出力されたときには前記剣先７が、図２に示すように、略最下端位置５９にある一方、ミシンの起動信号が出力されたときには前記剣先７が、図５に示すように、反時計回りで見て、最上端位置から稍行き過ぎた位置（以下、上端側位置ともいう）６０にある。かかることから、前記下糸残量検出手段１０による前記測定の際には、例えば図２、図５、図１０に示すように、前記内釜６の周壁部１５の右下部分は前記外釜９で覆われていない状態となる。従って、このように外釜９で覆われていない内釜６の周壁部分６１に前記第２の測定開口１６を設けることができるのである。そして、該第２の測定開口１６と連通するように、前記ボビンケース５の周壁部１２に前記第１の測定開口１３を設ければ、図３、図６、図１０に示すように、該第１、第２、第３の測定開口１３，１６，１９が連通して前記連通測定開口２２が形成されることとなる。
【００４２】
要するに本実施例においては、前記糸切り信号の出力時における、前記内釜６の前記外釜９によって覆われていない周壁部分６１ａ（図２）であって、且つ、前記起動信号の出力時における、前記内釜６の前記外釜９によって覆われていない周壁部分６１ｂ（図５）、即ち前記周壁部分６１（図２）に、前記第２の測定開口１６が設けられると共に、前記ボビンケース５の周壁部１２には、該第２の測定開口１６と連通し得る前記第１の測定開口１３が設けられている。
【００４３】
より詳しく説明すれば、前記剣先７は、糸切り時には略真下、即ち前記略下端位置５９（図２）にあり、且つ、ミシンの起動時には前記上端側位置６０（図５）にある。従って、糸切り時には図２に示すように、内釜６の周壁部分６１の略右半分は開いている。又、起動時には図５に示すように、前記内釜６の周壁部分６１の略下半分が開いている。そこで本実施例においては、この略右半分とこの略下半分とが重なる部分で、内釜６に前記第２の測定開口１６を設け、且つこれと連通するように、前記ボビンケース５に第１の測定開口１３を設けることとしているのである。図１１は、この重なる部分を説明する説明図であり、前記糸切り信号の出力時における外釜９を太い実線で示すと共に、ミシンの起動時における外釜９を細い実線で示しており、前記した略右半分と略下半分の重なる部分を符号６４で示している。そして、この重なる部分６４で、前記連通測定開口２２が形成される。その結果、１個の光学測定器２１によって、後述の第１の測定と第２の測定を行い得ることとなる。
【００４４】
前記下糸残量検出手段１０は、本実施例においては図１に示すような、三角測距方式のレーザ変位計２１ａとしての前記光学測定器２１を用いて構成されている。該レーザ変位計２１ａは、前記ミシン釜１１に近接させて定位置に固定されており、前記連通測定開口２２を通して前記ボビン３の巻糸部２６の前記外周面２７に向けて照射レーザ光６２を照射する照射部２３と、該外周面２７で反射された反射レーザ光６５を、前記連通測定開口２２を通して受光する受光部３０を具えている。
【００４５】
図２〜３は、前記レーザ変位計２１ａの照射部６３から、照射レーザ光６２が、前記連通測定開口２２を通して前記支持軸４６の中心に向けて照射され、且つ、前記巻糸部２６の前記外周面２７で反射された反射レーザ光６５が、前記連通測定開口２２を通して前記レーザ変位計２１ａの受光部６６で受光された状態を示している。本実施例においては、前記外周面２７にスポット光が照射される。又本実施例においては、第１、第２、第３の測定開口１３，１６，１９の配置状態を前記のように特定しているため、これらの３つの測定開口１３，１６，１９を確実に合致させることができながら、１個の光学測定器２１を用いて後述の第１測定と第２測定を行うことができる。
【００４６】
該受光部３０で出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記巻糸部２６の外周面２７の前記糸巻筒３５の外周面６７に対する位置（以下、巻糸部２６の表面高さという）を測定できる。然して、該巻糸部２６の表面高さＨ（図３、図６）と、前記ボビン３に巻かれている下糸残量とを対応付けておくことにより、該巻糸部２６の表面高さＨによって、ボビン３に巻かれている下糸残量を検出できることとなる。そして、該下糸残量を検出するために用いられる測定値は、前記複数回の測定値の内の最低の測定値である。測定を複数回行うのは、測定誤差が出にくいようにするためである。但し、複数回の測定のための時間が長いと生産性が悪くなるので、この複数回の測定は、短時間で行うのがよい。この短時間として、例えば１／１００秒を例示できる。又、最低の測定値を用いるのは、下糸残量をより正確に検出するためである。より具体的には、前記巻糸部２６の外周面２７に、糸の巻ムラによる凹凸が生じている場合があるが、この凹凸に極力影響されにくくするためであり、又、下糸の弛み部分６９の表面７０（図１３（Ａ））での反射レーザ光６５が受光部３０で受光された場合等の極端な測定値を除外して、下糸残量をより正確に検出するためである。
【００４７】
ところで、所定の縫製が完了した後に下糸が切断された場合は、この切断の際にボビン３が何回転かの空転状態となるために、例えば図１３（Ａ）に示すように、前記巻糸部２６の外周面２７に下糸の弛みが発生している。又、縫製中においても、布送りの際等における慣性作用等によるボビン３の空転に起因して下糸の弛みが発生する場合がある。これらの原因によって、弛んだ糸が何回か巻き付いているときは、複数回の測定値の内の最低の測定値を前記外周面２７の位置として測定できたとしても誤作動が生ずる恐れがある。下糸の弛み部分６９の表面７０での測定値が最低値として検出されたとすれば、前記巻糸部２６の表面高さＨが実際よりも大きくなってしまうからである。
【００４８】
このような場合は、前記エアブロー装置３１の吹付けズル３２から、図１３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、前記連通測定開口２２を通して、前記外周面２７の内の前記連通測定開口２２と対向する部分２７Ａに向けてエアを吹き付ける。これによって、前記下糸の弛み部分６９を、図１３（Ｂ）に示すように、前記糸巻筒３５の左右何れか一方の端部側７１ａに移動させたり、図１３（Ｃ）に示すように、前記糸巻筒３５の左右の端部側７１ａ，７１ｂに分けて移動させたりして、該下糸の弛み部分６９を前記外周面２７の内の前記連通測定開口２２と対向する部分２７Ａから除け易くなる。それ故、ボビン３に巻かれている下糸２に弛みが発生していたとしても、糸の弛みに極力影響されない状態での最低値の測定が可能となり、巻糸部２６の外周面２７の測定精度を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施例においては図２、図５に示すように、同一のエア供給源から供給されるエアの一部が前記エアブロー装置３１に供給される一方、残余のエアが、図１〜２、図４〜５に示すように、付着防止ノズル７２を介して、前記レーザ変位計２１ａの前記照射部２３のカバー部表面７３と前記受光部３０のカバー部表面７５に向けて吹き付けられるようになされている。この吹き付けによって、該カバー部表面７３，７５に糸埃や潤滑油等が付着しにくくなし得、これらの付着による測定誤差の発生を防止できる。前記エアの吹き付けは、連続的に行ってもよいのであるが、本実施例においてはエア消費量を極力少なくするために、前記連通測定開口２２の形成タイミングに合わせて間欠的に行うこととしている。そして、このタイミングに合わせて前記カバー部表面７３，７５にエアが吹き付けられる。なお、前記吹付けノズル３２によるエア吹き付けと前記付着防止ノズル７２によるエア吹き付けは、個別のエア供給源で行ってもよい。
【００５０】
前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かの判別は前記判別装置で行われる。該判別装置にあっては、１回分の縫製を可能とする必要下糸量が前記糸巻筒３５に巻かれているとした場合の前記表面高さＨがしきい値として設定されているため、測定された前記表面高さＨがこのしきい値を下回った場合は、報知手段が、例えば、赤ランプを点灯させ且つブザーを鳴らすことによって報知する。ここで、必要下糸量とは、１回分の縫製のために消費される縫製必要下糸量に捨て糸量を加算した下糸量を言う。この捨て糸量は、縫製中において下糸２がボビン３の糸巻筒３５を滑って抜けてくることがないように設定されるものであり、前記糸巻筒３５に少なくとも一巻は残るように設定する。より好ましくは、多少の測定誤差も考慮して、後述のように、幾分余裕を見て設定する。
【００５１】
ここで、前記判別装置による残糸量の判別の一例を説明する。今、例えばエアバッグの縫製を行う場合において、糸の太さが０．５ｍｍで、ミシンの１回分の縫製を可能とする縫製必要下糸量が７８５ｍｍであるとしたとき、しきい値を０．７ｍｍに設定したとする。この縫製必要下糸量は、縫いピッチに運針数を乗じて算出できる。この場合、最低測定値に基づく前記巻糸部２６の表面高さＨが０．８ｍｍであったとすれば、縫製必要下糸量である７８５ｍｍを確保でき、この必要下糸量が完全に消費された状態においても、前記ボビン３の前記糸巻筒３５には、摩擦を確保して縫製を不安定化させない程度の長さ（例えば８００ｍｍ程度の長さ）の下糸が巻き付けられた状態が得られる。この場合において、最低測定値に基づく前記巻糸部２６の表面高さが０．６９ｍｍであったとすれば、これはしきい値を下回るため、前記判別装置が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有さないと判別して、例えば、赤ランプが点灯し且つブザーが鳴って、必要な下糸残量がないことを報知する。
【００５２】
次に、前記レーザ変位計２１ａによる具体的な測定方法を説明する。本実施例においては、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に行う第１測定と、測定をより確実化するためにミシンの起動時に行われる第２測定について説明する。
【００５３】
先ず、前記第１測定について説明する。この第１測定は、前記連通測定開口２２が形成されている状態において、前記糸切り信号の出力と同期して開始される如くなされ、又該測定は、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に、例えば１／１００秒当り複数回（例えば５回）行われる。図２は、前記糸切り信号が出力された時点における外釜９の剣先７の位置を示しており、該剣先７は、前記の略最下端位置５９にある。この状態で前記連通測定開口２２が形成される。該外釜９は、図２において反時計回りＦに回転しており、前記複数回の測定は、該剣先７が該連通測定開口２２を覆わない時間帯に行われる。前記測定の間は、照射レーザ光６２と反射レーザ光６５を通過させるための前記連通測定開口２２が前記剣先７で覆われていないことが必須となる。そこで本実施例においては、図１２に示すように、前記した略最下端位置５９にある前記剣先７が前記連通測定開口２２に達するまでに該剣先７が反時計回りに回転する角度θを、若干余裕をみて３６度と設定している。今、糸切り時点におけるミシンの回転数（例えば４００回転）との関係でこの３６度の回転の為に０．０２秒を要するとしたとき、前記レーザ変位計２１ａは、この間に５０〜６０回測定する。
【００５４】
そして前記レーザ変位計２１ａは、該複数回の測定値の内の最低の測定値を前記巻糸部２６の外周面２７の位置として検出する。従って、例えば図１４に示すように、４巻目の下糸２が前記ボビン３の糸巻筒３５の外周面６７の全幅Ｌには巻かれてはおらず該糸巻筒３５の全幅Ｌの一部分にだけ巻かれている状態であったとしても、検出された該最低の測定値が、図１４（Ａ）に示す、一段低い外周面２７ａの表面高さＨであるときは、より正確な測定がなされたことになる。この場合、検出された前記最低の測定値が、図１４（Ｂ）に示す、一段高い外周面２７ｂの表面高さＨであるときも生ずる。このように、一段低い巻糸部の外周面２７ａが最低の測定値とされるか、一段高い巻糸部の外周面２７ｂが最低の測定値とされるかによって、表面高さＨには、一巻分程度の誤差が生ずることにもなる。そのため、かかる測定誤差を考慮して、前記捨て糸量を一巻分の余裕を見て設定するのが好ましいと言える。このことが、前記した「幾分余裕を見て設定する」の意味である。
【００５５】
前記第１測定は、前記のように、糸切り信号が出力された後であり且つ下糸の切断が開始されるまでの時間帯に行われる。糸切り信号が出力された後、下糸の切断が開始されるまでの時間帯にあっては、下糸が被縫製物に繋がった状態にあるため、ボビンの巻糸部２６の外周面２７に、通常は、下糸の弛みが発生していない。従って、該時間帯に測定を行うことにより、該巻糸部２６における下糸の弛み発生が極力少ない状態での測定が可能となり、ミシン稼働中においても、より正確に測定できることとなる。しかしながら、縫製中においても、例えば図１３（Ａ）に示すように、布送りの際等における慣性作用等によるボビンの空転に起因して下糸の弛みが発生している場合がある。そこで前記エアブロー装置３１により、図１３（Ｂ）（Ｃ）に矢印で示すように、前記連通測定開口２２を通して前記ボビン３の巻糸部２６の外周面２７に対してエアを吹き付ける。
【００５６】
これにより、例えば図１３（Ｂ）や図１３（Ｃ）に示すように、下糸の弛み部分６９を前記外周面２７の内の前記連通測定開口２２と対向する部分２２Ａから除け易い。それ故、ボビン３に巻かれている下糸に、このような弛みが発生していたとしても、糸の弛みに極力影響されない状態での最低値の測定が可能となり、巻糸部の外周面２７の測定精度を向上させることができる。
【００５７】
前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かの判別は前記判別装置で行われる。該判別装置にあっては、１回分の縫製を可能とする必要下糸量が前記糸巻筒３５に巻かれているとした場合の前記表面高さＨがしきい値として設定されているため、測定された該表面高さがこのしきい値を下回った場合は、報知手段が、例えば、赤ランプを点灯させ且つブザーを鳴らすことによって報知する。下糸残量の不足が報知された時は、当該ボビンを、下糸が容量一杯に巻かれたボビンと交換する。
【００５８】
次に、前記第２測定について説明する。この第２測定は、ミシンの起動信号の出力と同期して測定が開始される。起動信号の出力と同期して測定を開始することにより、作業者が交代した場合や停電になった場合等において縫製を再開する場合に、少なくとも１回分の縫製を可能とする必要下糸量がボビンに残っているか否かをミシン起動時に確認できることとなる。これにより、下糸残量の検出を入念に行い得ることとなり、縫製不良の発生をより確実に防止できることとなる。
【００５９】
図５は、ミシンの起動時における前記外釜９の姿勢を示すものであり、前記剣先７が前記上端側位置６０にあって、前記第１、第２、第３の測定開口１３，１６，１９が連通状態にある。この状態で、前記と同様にして、前記レーザ変位計２１ａの照射部２３から照射レーザ光６２が前記連通測定開口２２を通して前記外周面２７に向けて照射され、且つ、該外周面２７で反射した反射レーザ光６５が、該連通測定開口２２を通して該レーザ変位計２１ａの受光部３０で受光される。そして、該受光部３０から出力された光の受光位置情報に基づく三角測距の原理に基づき、前記巻糸部２６の表面高さＨ（図６）が測定される。該測定は例えば、１／１００秒当り複数回（例えば５回）行われ、該複数回の測定値の内の最低の測定値を、前記巻糸部２６の外周面２７の位置として検出する。
【００６０】
ミシンの起動時においては、所定の縫製完了後の下糸切断によって前記巻糸部２６の外周面２７に下糸２の弛みが発生していることが多いため、前記測定の際、前記エアブロー装置３１により、前記と同様にして、前記連通測定開口２２を通して該外周面２７に対してエアを吹き付ける。このエア吹き付けにより、図１３に基づいて説明したと同様にして、下糸の弛み部分６９を、前記外周面２７の内の前記連通測定開口２２と対向する部分２７Ａから除け易い。それ故、ボビン３に巻かれている下糸２に弛みが発生していても、糸の弛みに極力影響されない状態での最低値の測定が可能となり、巻糸部２６の外周面２７の測定精度を向上させることができる。
【００６１】
そして、前記最低の測定値に基づいて検出された下糸残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有するか否かの判別は前記判別装置で行われる。該判別装置にあっては、１回分の縫製を可能とする必要下糸量が前記糸巻筒３５に巻かれているとした場合の前記表面高さＨがしきい値として設定されているため、測定された前記表面高さＨがこのしきい値を下回った場合は、報知手段が、例えば、赤ランプを点灯させ且つブザーを鳴らすことによって報知する。ボビン３の下糸残量の不足が報知された時は、当該ボビン３を、下糸が容量一杯に巻かれたボビンと交換する。検出された下糸の残量が、ミシンの１回分の縫製を可能とする必要下糸量を有すると判別された場合は、ミシンの縫製が開始される。
【実施例２】
【００６２】
本発明は、前記実施例で示したものに限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。その一例を挙げれば次のようである。
【００６３】
(1) 前記第１、第２、第３の測定開口１３，１６，１９を設ける場合は、前記外釜９の回転状態を考慮して、これらが確実に連通して前記連通測定開口２２を構成できるようにすることが必要である。又、前記ボビン３に巻かれている下糸２が弛んだ場合に、この弛んだ糸が該連通測定開口２２から飛び出てこないようにすることを要する。更に、前記レーザ変位計等としての光学測定器２１が、該連通測定開口２２が形成された状態で前記ボビン３の前記巻糸部２６の外周面２７の位置を複数回測定可能であることを要する。
【００６４】
かかる条件を満たすならば、前記ボビンケース５の周壁部１２に設ける前記第１の測定開口１３を、該周壁部１２の周方向に長い長孔状に構成する必要はなく、又、該第１の測定開口１３が前記ボビンケース５の前記前面部４２に寄せて設けることも必須ではない。例えば、かかる第１の測定開口１３を前記ボビンケース５の周壁部１２の前後方向の中央部に位置させて設けたり、その後面側に寄せて設けることもある。又、該第１の測定開口１３を、該周壁部１２の前後方向（前記糸巻筒３５の長さ方向）に長い長孔状に設けることもある。
【００６５】
(2) 前記光学測定器２１は、三角測距の原理に基づき前記ボビン３の前記巻糸部２６の外周面２７の位置を測定できるものであれば、前記したレーザ変位計の他、赤外線等の光を用いる測定器であってもよい。
【００６６】
そして、前記光学測定器２１の照射部２３から照射される照射光は、前記したスポット光であっても、線状のライン光であってもよい。ライン光として、レーザ光のライン光を用いる場合は、例えば、その長さが２．２ｍｍ程度であり、その幅が６０ミクロン程度のものを用いることができる。ライン光を用いる場合は、前記第１の測定開口１３を、前記ボビンケース５の周壁部１２に、その前後方向に稍長い長孔状に構成するのがよい。
【００６７】
(3) 前記第２測定は、ミシンの起動信号の出力と同期して測定が開始されるものであることから、前記ボビンケース５に対する前記ボビン３の取付状態にガタがある場合（ボビン３が例えば０．２ｍｍ程度下がっている場合）は、このガタを考慮して、例えば、このガタの分だけしきい値を小さく設定することになる。
【００６８】
(4) 本発明において、前記内釜６と前記外釜９とからなるミシン釜１１は、前記した垂直全回転釜であることに限られず、垂直半回転釜や水平全回転釜、水平半回転釜であってもよい。又、本発明に係る下糸残量検出装置１は、前記したエアバッグやシートベルトを縫製する場合の他、ミシンによって各種の縫製を行う場合に応用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１  下糸残量検出装置
２  下糸
３  ボビン
５  ボビンケース
６  内釜
７  剣先
８  ミシン
９  外釜
１０  下糸残量検出手段
１１  ミシン釜
１２  周壁部
１３  第１の測定開口
１５  周壁部
１６  第２の測定開口
１７  周壁部
１９  第３の測定開口
２１  光学測定器
２２  連通測定開口
２３  照射部
２５  照射光
２６  巻糸部
２７  外周面
２９  反射光
３０  受光部
３１  エアブロー装置
３２  吹き付けノズル
３３  上糸
６２  照射レーザ光
６５  反射レーザ光
６９  下糸の弛み部分
７０  表面
７２  付着防止ノズル
【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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