(57)【要約】  本発明は、ミシンの作動中ボビンに巻回された糸をモニターするための装置および方法に関する。モニターの信頼性を向上させ、装置および製造技術にかかる出費を削減しながら、先に特定したタイプの方法および装置をさらに発展させるために、ミシン（１）の作動中にボビン（３）に巻回された糸のモニター装置であって、少なくとも２つの異なるマーキングがボビン（３）の領域に設けられているとともに光学装置（８）に接続され、ボビン（３）の動きによってできるマーキングの変化が、光学装置（８）において検出可能であるとともに当該光学装置（８）に接続された論理ユニットにおいて評価可能に構成されているものにおいて、ボビン（３）の領域においてマーキング（１０）が３つ以上の箇所を有し、うち少なくとも１つの箇所が、少なくとも１つの色（ｇ、ｒ、ｂ）又は原色の混合によって形成されるモニター装置が提案される。
2009531097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン（１）の作動中にボビン（３）に巻回された糸をモニターするための装置であって、
少なくとも２つの異なるマーキングが前記ボビン（３）の領域に設けられているとともに光学装置（８）に接続され、前記ボビン（３）の動きによってできるマーキングの変化が、前記光学装置（８）において検出可能であるとともに当該光学装置（８）に接続された論理ユニットにおいて評価可能に構成されているものにおいて、
前記ボビン（３）の領域において前記マーキング（１０）が３つ以上の箇所を有し、うち少なくとも１つの箇所が、少なくとも１つの色（ｇ、ｒ、ｂ）又は原色の混合によって形成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ボビン（３）のマーキング（１０）が、少なくとも２つの異なる色（ｇ、ｒ、ｂ）を有するか、又は原色の混合色を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マーキング（１０）が、３つの異なる色（ｇ、ｒ、ｂ）の形態で３つ設けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記糸が下糸であり、前記ボビン（３）が下側ボビンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記マーキング（１０）が、前記ボビン（３）の２つの外側正面（１２）のうち少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記マーキング（１０）が前記ボビン（３）の外側正面（１２）の両方において、同じ色シーケンスのマーキング（１０）として、又は同一に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記マーキング（１０）が、前記ボビン（３）の回転軸芯（Ｄ）から放射状に、複数の色セグメント又は複数のリング状セクション（１６）の形態で設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記マーキング（１０）が放電加工部（１５）に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
反応性多色放射線源（９）および対応する検出器が前記光学装置（８）として設けられており、
前記光学装置（８）が、対応するマーキング（１０）と協働していること、具体的には、アクティブないわゆる３原色センサとして形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記光学装置（８）が、青色、緑色および赤色（ｂ、ｇ、ｒ）のマーキング（１０）と協働するか、又は原色の混合色のマーキング（１０）と協働することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ボビン（３）の外側正面（１２）に、複数のパターンシーケンス（ｇ、ｒ、ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
光学装置（８、１４）に、汚染防除用の過剰圧力領域を作り出すためのノズル（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
ミシン（１）の作動中にボビン（３）に巻回された糸をモニターするための方法であって、
少なくとも２つの状態を備えるマーキング（１０）が、前記ボビン（３）の動作中に当該ボビンとともに回転するとともに、
前記ボビン（３）の各動作中における前記状態の変化が光学装置（８）によるスキャン中に検出され、論理ユニットにおいて評価されるものにおいて、
３つ以上の状態の間又は３つ以上のマーキング（１０）の間の変化が、少なくとも１つの色（ｒ、ｇ、ｂ）又は原色の混合色を用いて検出又は加工されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記ボビン（３）の回転方向が、パターンシーケンスおよび／又は色シーケンスを評価することによって検出されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
新たな縫製工程を開始してからエラーメッセージを出力するまでに、前記ボビン（３）の回転を検出することなく５回〜１９回のステッチの測定が行われることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステッチ測定回数が、縫製材料の形状およびステッチ長さによって調節されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
下側ボビンにおける変化がモニターされるとともに、
この変化が少なくとも１つの第２光学装置（４）又は軸センサによって、ミシン停止中の明暗変移の認識結果に基づいてオプションとして記録されることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
ミシンが停止したときには糸を繰り出すことによって前記光学装置（８）の信頼性に関するテストが行われ、このテストが、すべての所定状態を少なくとも１回通り、かつこのことを認識済みと通知されるまで行われることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記光学装置（８）の領域において汚染防除用の過剰圧力領域が形成され、具体的には、この過剰圧力領域が、ソレノイドバルブによって測定および発射される浄化圧縮空気を用いて形成されることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はミシンの作動中、ボビンに巻回された糸をモニターするための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな調査から、ミシンのボビンは縫製工程において非常に不規則な動きをすることが知られている。例えば、各縫製工程の開始後には回転運動の停止（marking-off）が起こるが、このような停止のタイミングと、初期回転運動の強弱と、ボビンの加速度とは、特にボビンの糸充填度と糸の材質とボビン領域の機械部材の磨耗とが影響要因の一例として考えられる。よって、ボビンの動きは実質的に予測不可能であり、したがって、縫製工程の開始から考慮しても数学的に説明することができない。
【０００３】
このような一般的な説明は、ミシンの上糸にも下糸にも当てはまる。しかしながら、下糸の領域におけるすべての種類のモニターおよび制御がその空間割合が極めて限られているために主な技術的課題となっていることから、この場合に本発明を特に限定するものではないが、以下では、ミシン作動中の下糸に対するモニターに関してのみ説明する。
【０００４】
ミシンの下糸について糸切れや切れた糸をモニターするための、さまざまな解決手段が従来技術から公知である。まず、下側ボビンの残留糸モニター装置としては、例えばドイツ特許第３０１４７５３号の光学装置が公知であり、この光学装置は、発光ダイオードおよび光検出器を備え、下側ボビンにある下糸をほとんど使い切ると、下側ボビンの回転軸芯と平行な向きの孔に光を通すように構成されている。これにより、ボビンの糸充填レベルのモニターが明暗の変移を用いて行われる。
【０００５】
ドイツ特許第３４４７１３８号によるさらなる改良では、ボビンの反射面が、ミシンの下側ボビンの一側のみにある送信検出器を実質的にコンパクトユニットとして用いている。入射放射線が複数の孔を介して糸によって強力に吸収されるとともに、これらの孔とボビンの金属製後部壁との間に設けた複数のウェブが強力な反射を行う。ここでは、受信ユニットからの一定の連続信号が、糸切れの結果生じることもあるボビン停止状態を示すものとして評価される。
【０００６】
埃や糸の磨耗にさらされるこのような環境においても信頼性を高いものにするために、例えばドイツ特許第４１１５５２０号では、下側ボビンを繰り出す際に下糸の特別なガイド手段を設けることを提案している。この手段によって、反射面への汚染物質の蓄積に起因した反射の誤損を、これら反射面を繰り出した糸により半永久的にワイピングすることによって連続的に清浄にするように構成されている。
【０００７】
下側ボビンの領域をモニターするという別の課題については、一例としてドイツ公開特許第３５４０１２６号の教示を引用する。この教示においては、より広範囲なモニターを行うという課題に対処するために、３つの光センサセルを、ボビンの前側に付与される２つの異なるリング状マーキング又はマーキングユニットと連係協働させる必要がある。
【０００８】
【特許文献１】ドイツ特許第３０１４７５３号明細書
【特許文献２】ドイツ特許第３４４７１３８号明細書
【特許文献３】ドイツ特許第４１１５５２０号明細書
【特許文献４】ドイツ公開特許第３５４０１２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、装置および製造技術にかかる出費を低減させながらもモニター信頼性を高いものにした、冒頭で特定したタイプの方法および装置を改良開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、各独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項には、一層有利な特徴が特定されている。
【００１１】
本発明は、従来技術で提案されていた解決手段が常に、２つのマーキング状態の間の二者選択に基づくものであったという発見に基づいている。このために、入射する放射線のうち７０％超を白い面、銀面若しくは鏡面によって反射させるか、又は、放射線のうち９０％超を糸又は黒い面によって吸収させるか、のいずれかを行っている。しかしながら実際には、このようなルールでは、行う論理判断のしきい値を広く間隔の空いたものにしているにも拘わらず、比較的エラーが生じやすい。さらに、このようなルールによる装置を改良するためには高額な出費が避けられないことも分かっている。
【００１２】
これらとは対照的に、モニター装置の複雑さを減少させるとともに対応する方法もかなり簡便なものにするために、本発明で提案する、ミシンの作動中にボビンに巻回された糸をモニターするための装置においては、少なくとも２つのマーキングが前記ボビンの領域に設けられているとともに光学装置に接続され、前記ボビンの動きによってできるマーキングの変化が、前記光学装置で検出可能であるとともに当該光学装置に接続された論理ユニットにおいて評価可能に構成され、かつ、前記ボビンの領域において前記マーキングが３つ以上の箇所を有し、うち少なくとも１つの箇所が、少なくとも１つの色又は原色の混合によって形成されている。
【００１３】
物理的な視点から考察すると、従来技術で用いられる、白い面、銀面若しくは鏡面上への一方のマーキングも、黒色又は非常に暗い色での他方のマーキングも色（カラー）によるマーキングとはいえない。従来技術から公知のマーキングにさらに色又は色パネルを加えたマーキングを構成することによって、これまで二者選択のための認識空間でしかなかった空間が、互いに明確に識別可能な３つの状態を有する状態空間に拡張された。これにより具体的には、単一の光学装置のみを使用して、停止状態に加えて、ボビンの各回転方向も確実かつ正確に検出することが可能になった。
【００１４】
また、下側ボビンの領域において糸切れ又は破損糸があった場合には、糸切れ等があった後も下側ボビンが停止には至らず縫製工程中に一種のがたつき又は振動が発生するといった、起こりがちな作動不良も検出することが可能になった。この種の振動は、公知の検知装置では回転運動と不正確に解釈されてしまうことがある。しかし振動は通常、隣接する２つのマーキング状態の間のみで変化していることの現れであるから、本発明による装置では第３の状態を示す値がなくなってしまうことによって、このような場合のエラーも確実に検出できるのであり、また本発明による方法によっても、色又はマーキング状態の所定の変化から逸脱した際に確実に検出される。
【００１５】
本発明による装置およびこれに対応する方法は下糸にも上糸にも利用することができるため、本発明の範囲内では考えられ得るあらゆる形態の見かけ縫製（mock sewing）を確実に排除することができる。ここでは、見かけ縫製による縫製結果では縫い目が１本だけであり、第２糸がまったくないために固定されていないことが当業者には理解できるだろう。これが実際に起こるのは通常、固定用の下糸がない結果、上糸による縫製が見かけ縫製になる場合である。このような縫い目の不備は、品質管理においてしか検出することができない。しかし、続いて行うテストでの、このような追加の作業工程においては、先行する作業段階又は作業工程のエラーを発見する以外の成果は得られない。本発明による装置は、ポカヨケ方式の意味において、作業段階ですでにエラーを効果的に回避することができるのである。
【００１６】
さらに、本発明による方法によって判断される対応装置からの出力信号は、スイッチオフおよび不具合の指標に用いることができる。また、所定のパターン変化の通過数は、ミシンに設けることが多い残余糸の長さを見積もる際、関連ボビンの回転数に関する非常に信頼性の高いカウンタとして用いることができる。
【００１７】
最後に、２つの回転方向は、マーキング状態のシーケンスの結果として、互いに明確に区別することができる。このように回転方向を区別することができるため、ボビンが常に正常に挿入されていること、すなわち巻回方向が正しいことが確保される。巻回方向は、ボビンから糸又は織り糸を繰り出す際に非常に重要である。巻回方向によっては繰り出し抵抗が異なるため、縫い目構造の形状および通常比較的細い下糸の切れやすさがかなり異なるからである。よって両巻回方向は、実際には同じであっても、糸を自動ミシンに供給する際の設定としては互いに異なるものである。したがって、本発明の装置によれば、もしも下側ボビンを逆方向に挿入した場合には、これにより後続の縫製工程において不具合が出ないうちに、ポカヨケ方式の意味おける製造エラーの原因として特定できるだろう。このようなアイデアの続きとして、好適には下側ボビンの変化がモニターされ、またオプションとして、少なくとも１つのセンサによって記録（log）される。具体的にはこの目的のためには、ミシン停止時のボビンの交換中、軸センサ又は回転軸芯に直交して検知するセンサにおいて少なくとも１つの明暗の変移を検出可能になるという環境が利用される。これに代えて又はこれに追加して、本発明の一実施例においては、ミシンが停止したときには糸を繰り出すことによって色センサの信頼性に関するテストが行われ、このテストが、すべての所定状態を少なくとも１回通り、かつこのことを認識済みと通知されるまで行われる。このテストの後、ミシンは停止解除され、縫製工程が通常の方法で実行される。
【００１８】
本発明の一好適実施例では、マーキングは、白又は銀、黒、および各原色のトゥルーカラー又は複数原色の混合色、の各パネルからなる。この場合、使用するのが好適な色は、黄色、赤色、青色および／又は緑色である。本実施例においては、二値状態１を白色又は銀色の反射の強いパネルによって表し、二値状態０を黒色のパネルによって表すが、これは従来技術でも既に同じである。そして第３の状態を導入することによって、異なる信号のシーケンス又はマーキング状態を新たに定義した追加導入色を具体的に認識する。本発明による方法を実施するための対応装置は、公知の下糸モニターシステムを色センサにより発展させることによって得られるが、ここでは色センサ自身に光源を設け、これに合わせて振分けた色状態を公知のマーキングに組み込んで構成することが可能である。よって技術的には例えば１つの光源と２つのセンサとがあれば構成可能であるから、本発明による装置が低コストで高性能なことが分かる。ただし、特に好適なのは着色状態のみ又は多色状態のみを有するマーキングを用いることであり、なぜなら上述した二値状態の間で切換えを発生させるトリガーとなることは、特に汚染又は検出器欠陥に起因したエラー状態の間にも起こり得るからである。
【００１９】
本発明の装置においてモニターされる糸は下糸であることが好適であり、対応するボビンは下側ボビンである。ここではマーキングは、ボビンの２つの外側正面のうち少なくとも一方に設けられていることが好適である。本発明の特に好適な実施例においては、マーキングがボビンの両方の外側正面において同一に、同じ色シーケンスで設けられている。これは、ボビンをいずれの向きでも（universally）使用できるという効果を奏する。そして、ボビンの挿入の正否は所定の巻回方向かどうかのみによって決まる。
【００２０】
好適には、マーキングが、ボビンの回転軸芯から放射状に、複数の色セグメント又は複数のリング状セクションの形態で設けられる。この場合、特に好適なのは、マーキングを機械による影響から保護するために、例えば、ボビンの本体に放電加工部（electro discharge machinings）が設けられる。この場合、各放電加工部の間に設けたウェブによって色表面の境界を形成し、これにより各状態の間を明確に区分して製造を簡略化することが可能である。
【００２１】
本発明の一好適実施例においては、アクティブ多色放射線源（active multi-color radiation source）および対応する検出器が光学装置として設けられており、この光学装置が対応するマーキングと、具体的には赤色、緑色および青色のマーキングと協働する。この目的のために、３原色センサ（rgb sensors）と称されるもの等の、作動に信頼性があり非常にコンパクトなアセンブリが市販されている。これらは設置のために、それぞれの色状態に合わせて個別に１回較正することができる。
【００２２】
本発明の特に好適な実施例においては、光学装置に、汚染防除用の過剰圧力領域を作り出すためのノズルが設けられている。この目的のために、ソレノイドバルブによって測定および発射された浄化圧縮空気が、一方側にあるボビンのマーキングと他方側にある光学装置との間の、通常汚染に敏感な光学領域に噴射される。このように過剰圧力が広がることによって、埃、糸屑（thread abrasion）又はオイルミストがここに堆積することはできない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
ここからは、利点および特徴をさらに説明するために、本発明の一実施例について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
全図面にわたって同じ要素については、共通して同じ参照符号および番号を付している。
【００２５】
図１は、公知のミシン１の一部の分解断面図であり、ここではボビン３が縫製台２の下側で回転グリッパ４内に保持され、ボビンケース５によってカバーされている。ボビンケース５は凹部６を備え、この凹部６を通って、アクティブ多色放射光源（active multi-color radiation source）９を有する光学装置８からの放射線が放射軸芯Ｓに沿って通過し、ボビン３の外側正面１２に設けられた複数のマーキング状態を有するマーキング１０に到達し、そこで反射した放射線は、アクティブ多色放射光源９の領域において詳述は省く方法によって配設された検出装置に到達する。集積光学機器と起動・評価電子機器とを備えたいわゆるデジタル３原色センサ（digital rgb sensor）が、コンパクトな構成の光学装置８として用いられる。以下、図２および図３も参照しながら作動モードを詳述する。
【００２６】
上述した第１光学装置８に加えて、二値、つまり白黒コントラストを用いて作動する第２光学装置１４がボビン３の取付位置に設けられている。この第２光学装置１４は、作動状態においてボビン３の回転軸芯Ｄにほぼ調芯されている。これは、「糸あり（thread present）」状態と「ボビンベース反射（reflecting bobbin base）」状態とを公知の方法で区別できるだけなので、残余糸モニターを構成している。赤外放射線に加えて、可視光内外の他の放射線も用いることが可能である。
【００２７】
図２はボビン３の側部断面図であり、この図面からボビン３が、一方の外側正面１２の領域に放電加工部（electro discharge machinings）１５を備えていることが分かる。この領域にマーキング１０が、具体的にはボビンケース５の構成部材であるブレーキスプリングなどによって、機械的なストレスを受ける前に数値“ａ”だけ凹ませることによって保護状態で設けられる。
【００２８】
図３は、図２のボビンの外側正面１２の平面図である。図３から、マーキング１０が緑色“ｇ”、赤色“ｒ”および青色“ｂ”の３つのリングセグメント１６としてボビン３の回転軸芯Ｄの周囲に同芯状に設けられ、かつこれらの境界空間“ｚ”がウェブによって形成されていることがはっきりと分かる。これらリングセグメント１６の平均径“ｄ”は、ボビンケース５の凹部６の位置に対応するように選択される。このように光学装置はボビンの一回転方向における緑色、赤色および青色のパターンシーケンスを検出するが、反対の回転方向における緑色、青色および赤色のパターンシーケンスは検出しない。これらの色シーケンスが互いに明確に識別可能なことによって、ボビン３の２つの回転方向が、光学装置８に接続された詳述を省く論理ユニットにおいて互いに明確に区別可能になっている。
【００２９】
ボビン３における２つの外側正面１２は、図２に詳細には示していない方法でコード化されており、ボビン３を両向きに使用可能になっている。ボビン３を挿入する際に区別が必要となるのは、巻回方向に関してのみである。ただし、ボビン３の可能な各回転方向は上述した方法で色の変化によって検出可能なため、巻回方向を間違って挿入されたボビン３は即座に認識することができる。この場合、縫製工程は即座に中断され、ポカヨケ方式の意味における適切な詳細エラーメッセージが出る。
【００３０】
ボビン３が停止した場合は、ｇ、ｒ、ｂの色信号のうち１つのみが永久的に検出されることになる。例えばボビンががたつく場合に、マーキング“ｂ”と“ｒ”間の変化のみが検出されることもあろう。いずれの場合にも、次の論理ユニットが作動の障害を即座に検出する。
【００３１】
ミシン１が公知の方法で再作動する時には、ここにも示した下側ボビン３上にあるいわゆる後続量の糸を、下側ボビン３が再び回転可能になる前に、まず使い切らねばならない。したがって、最初のパターン変化によるボビン３の回転は、縫製の開始から遅れて、光学装置６によって検出されるだけである。本実施例においては、このようなボビンの後続糸がステッチカウンターによって考慮されており、この例ではステッチカウンターが縫製工程の再開から７回分のステッチが行われるのを待った後に、ボビン３の回転が検出されなかった場合には、下糸が切れている可能性があることを表示する。よって、ミシン１の強制スイッチオフを伴うエラーメッセージは、７回目の縫製ステッチを行った後でなければ出ない。新たな縫製工程の開始又は縫製動作の変更からエラーメッセージを出力するまでには、ボビン３の回転を検出することなく約５回〜約１９回のステッチが行われるのを待たねばならない。この回数は、以下の一例に示すように、縫製材料の形状又は厚みと、硬さと、一定形状の縫い目のステッチ長さとに応じて、当業者によって設定される。
【００３２】
図１に略示したように、光学装置８を清浄に維持するために浄化圧縮空気に露出したノズル１７が設けられている。詳述は省く関連制御回路を備えたソレノイドバルブによって噴射される浄化圧縮空気は、光学装置８とボビンの外側正面１２にあるマーキング１０との間に過剰圧力領域を作り出す。これにより、埃および糸屑（thread abrasion）の蓄積のみならず、このような光学的認識のための高感度領域におけるオイル又は冷却剤の沈着および潤滑剤ミストも、大部分を防除することができる。したがって、このような装置は公知の装置に比べて作動時のトラブルがより少ない。
【００３３】
このようなノズル１７はもちろん、第２光学装置１４の領域においても用いることができる。ただし、強い明暗コントラストに基づく二者選択を用いるこの第２光学装置１４は、それ自体が従来技術からすでに公知なように、ボビン３上の残余糸のモニターに使用されるだけである。
【００３４】
詳述は省く本発明の一実施例では、図３の概略図の改変例として、ボビン３の外側正面１２に、色信号ｇ、ｒ、ｂの上述した複合パターンシーケンスが備えられている。このように構成された下側ボビン３は、縫い目ステッチが少なく、したがって縫製工程ごとにその都度短いステッチ長さを通過させる必要のある場合に用いられる。感度は、２つの連続した色シーケンスｇ、ｒ、ｂの配列によって大幅に向上する。下側ボビン３の開始は、３つの色信号シーケンスを一度に配列することにより、さらに早く検出される。形状が予め広範囲で設定されていること、厳しい環境条件下で機械的構成要素と相互作用すること、およびミシン１は振動するのが普通であることから、より広範囲の改良は例外的な場合においてのみ適切となる。実際の使用においては、１つ、２つ又は３つの連続色信号シーケンスｇ、ｒ、ｂを備えたボビン３を用いるのが好適である。
【００３５】
図４は、実際の条件下におけるシステムテストから得た４つの信号の時間特性図であり、表示画面上の画像データを印刷したものである。これは、３原色センサの個々の出力信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、つまり検出した色変動と、トリガーとしての針検出信号Ｓ１とからなる。これらの測定曲線からボビン３の作動が不連続なことがはっきりと分かるが、その主たる原因は、針検出信号Ｓ１の特性が不均一なことと、これに関連してステッチ周期が変わることとによる。開始シーケンスを精査すると、ごく初期の段階では色変動が検出されずに多数のステッチが行われることが注目される。この時間間隔（以下、非作動時間Ｔｉと称する。）の間には、いずれにおいても存在する一定後続量の糸が消費されるが、これは、先行する裁断工程の間に糸巻きからすでに引き出されていたものである。このような後続する糸の量とこれに連動する非作動時間Ｔｉは、それぞれのステッチ長さだけでなく、各場合において使用されるソーイングヘッドの構成や、糸の太さ、ステッチごとに消費される糸長さなどに応じて変わる。
【００３６】
縫製工程の最後では、図４において点線で囲った楕円の領域で、糸の切断に起因して、不均等な糸の消費が生じる。また、後続量の糸が形成される。この場合、縫製信号は静止状態になっているが、ボビン３は引き続き回転する。尚ここでは、原則として発生する非作動時間Ｔｉ又は過剰な糸長さは、高温カッターを用いることによって、従来の糸カッターを用いた対応構成に比べて、さらに著しく短縮される。モニターシステムの総反応時間は、非作動時間Ｔｉと１つの完全な色変化の時間とを加えることによって求められる。よって、２×３コード化ボビン３と、１ステッチにつき１ｍｍの糸消費を用いた縫製工程の開始時には、１２×２＋２＝２６ステッチの非作動時間が検出されたが、５ｍｍの糸消費では、第１の完全コード変化ｒ、ｇ、ｂを検出する前には２×２＋２＝６のステッチしか検出されなかった。本工程における基本的な安全設定においては、５ｍｍの糸消費において初めての完全な色変化を検出する前に、約１０ステッチの許容誤差範囲と、約１０〜１５のステッチの追加非作動時間Ｔｉとが、糸切れなどが検出される前に付与される。用途によっては、この値はすでに延べたように約５ステッチまで減るか、又は１５ステッチ以上に増える。
【００３７】
３原色センサの各出力における色センサ信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の時間シーケンスもまた、適正な検出の間に種々の時間幅を持つが、一律の回転方向が、各信号Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のシーケンスから常に検出される。
【００３８】
図５ａおよび図５ｂはそれぞれ、下側ボビン３の各色スケール部分の関数として時系列表を示している。図５ａは、工程における各色の長さを示し、図５ｂは、センサが反応する前の切断工程後、弛緩した余剰糸を加工する前の非作動時間Ｔｉの長さを示している。図５ｂからは、２×３＝６のマーキングの反応時間、つまりボビンの周回転中ｒｇｂコードのうち２つのシーケンスを用いた色センサの反応時間は、毎分２０００回の回転かつ１ｍｍの糸消費では約１．１ｓである。糸消費が５ｍｍの場合には、モニターシステムの非作動時間Ｔｉは０．５ｓ未満であることが分かる。他方、図示した各コードがより高い糸消費で作動する場合には、１ステッチごとの下糸では、十分に短い反応時間には２×３＝６マーキング、非常に短い反応時間には３×３＝９マーキングを備えたコードが推奨される。
【００３９】
要件を変更して用途を変更する場合には、単に下側ロビン３を変更するだけで柔軟に対応可能である。本発明の一実施例では、図示はしないが、前述したモニターシステムのデフォルト値は、電子評価・制御ユニットによって中央で読み取られ、ボビンのコード化および回転方向も中央でモニターされる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による装置の分解斜視図
【図２】本発明によって構成された下側ボビンの断面図
【図３】図２のボビンの外側正面の平面図
【図４】赤色センサの信号、緑色センサの信号および青色センサの信号と、これらの信号のトリガーとしての針検出信号とからなる４つの信号の時間特性図
【図５ａ】一定長の検出フェーズを示すとともに、各色スケール部分に応じてセンサが反応する前に、切断工程後に弛緩した余分な糸を加工する前の非作動時間を示すための時系列表
【図５ｂ】一定長の検出フェーズを示すとともに、各色スケール部分に応じてセンサが反応する前に、切断工程後に弛緩した余分な糸を加工する前の非作動時間を示すための時系列表
【符号の説明】
【００４１】
１    ミシン
２    縫製台
３    ボビン
４    回転グリッパ
５    ボビンケース
６    凹部
７
８    光学装置
９    アクティブ多色放射光源
１０  マーキング
１１
１２  外側正面
１３
１４  第２光学装置
１５  放電加工部
１６  リングセグメント
１７  ノズル
ｇ    緑色
ｒ    赤色
ｂ    青色
Ｄ    回転軸芯
Ｓ    放射軸芯
ａ    放電加工部に凹設された凹部の値
ｚ    ウェブによって形成される境界空間
ｄ    各リングセグメント１６の平均径
Ｓ１  針検出信号
Ｓ２  ３原色センサの個別出力信号
Ｓ３  ３原色センサの個別出力信号
Ｓ４  ３原色センサの個別出力信号
Ｔｉ  非作動時間
【図１】
2009531097.tif 000003
【図２】
2009531097.tif 000004
【図３】
2009531097.tif 000005
【図４】
2009531097.tif 000006
【図５ａ】
2009531097.tif 000007
【図５ｂ】
2009531097.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月25日(2008.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン（１）の作動中にボビン（３）に巻回された糸をモニターするための装置であって、
少なくとも２つの異なるマーキングが前記ボビン（３）の領域に設けられているとともに光学装置（８）に接続され、前記ボビン（３）の動きによってできるマーキングの変化が、前記光学装置（８）において検出可能であるとともに当該光学装置（８）に接続された論理ユニットにおいて評価可能に構成されているものにおいて、
前記ボビン（３）の領域において前記マーキング（１０）が３つ以上の箇所を有し、うち少なくとも１つの箇所が、少なくとも１つの色（ｇ、ｒ、ｂ）又は原色の混合によって形成され、かつ、いずれの色も３原色カラーモデルに従って形成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ボビン（３）のマーキング（１０）が、少なくとも２つの異なる色（ｇ、ｒ、ｂ）を有するか、又は原色の混合色を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マーキング（１０）が、３つの異なる色（ｇ、ｒ、ｂ）の形態で３つ設けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記糸が下糸であり、前記ボビン（３）が下側ボビンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記マーキング（１０）が、前記ボビン（３）の２つの外側正面（１２）のうち少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記マーキング（１０）が前記ボビン（３）の外側正面（１２）の両方において、同じ色シーケンスのマーキング（１０）として、又は同一に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記マーキング（１０）が、前記ボビン（３）の回転軸芯（Ｄ）から放射状に、複数の色セグメント又は複数のリング状セクション（１６）の形態で設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記マーキング（１０）が放電加工部（１５）に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
反応性多色放射線源（９）および対応する検出器が前記光学装置（８）として設けられており、
前記光学装置（８）が、対応するマーキング（１０）と協働していること、具体的には、アクティブないわゆる３原色センサとして形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記光学装置（８）が、青色、緑色および赤色（ｂ、ｇ、ｒ）のマーキング（１０）と協働するか、又は原色の混合色のマーキング（１０）と協働することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ボビン（３）の外側正面（１２）に、複数のパターンシーケンス（ｇ、ｒ、ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
光学装置（８、１４）に、汚染防除用の過剰圧力領域を作り出すためのノズル（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
ミシン（１）の作動中にボビン（３）に巻回された糸をモニターするための方法であって、
少なくとも２つの状態を備えるマーキング（１０）が、前記ボビン（３）の動作中に当該ボビンとともに回転するとともに、
前記ボビン（３）の各動作中における前記状態の変化が光学装置（８）によるスキャン中に検出され、論理ユニットにおいて評価されるものにおいて、
３つ以上の状態の間又は３つ以上のマーキング（１０）の間の変化が、少なくとも１つの色（ｒ、ｇ、ｂ）又は原色の混合色を用いて検出又は加工され、かつ、３原色モデルに従って色が形成されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記ボビン（３）の回転方向が、パターンシーケンスおよび／又は色シーケンスを評価することによって検出されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
新たな縫製工程を開始してからエラーメッセージを出力するまでに、前記ボビン（３）の回転を検出することなく約５回〜約１９回のステッチの測定が行われることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステッチ測定回数が、縫製材料の形状およびステッチ長さによって調節されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
下側ボビンにおける変化がモニターされるとともに、
この変化が少なくとも１つの第２光学装置（４）又は軸センサによって、ミシン停止中の明暗変移の認識結果に基づいてオプションとして記録されることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
ミシンが停止したときには糸を繰り出すことによって前記光学装置（８）の信頼性に関するテストが行われ、このテストが、すべての所定状態を少なくとも１回通り、かつこのことを認識済みと通知されるまで行われることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記光学装置（８）の領域において汚染防除用の過剰圧力領域が形成され、具体的には、この過剰圧力領域が、ソレノイドバルブによって測定および発射される浄化圧縮空気を用いて形成されることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2009531097.tif 000009
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2009531097.tif 000011