(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のミシンヘッドとこれらに対応する個数の釜土台とを備え、各釜土台の釜内に装着され、かつ下糸が収納されているボビンケースを自動交換可能な多頭ミシンの下糸交換装置であって、
各釜土台に対応してボビンチェンジャーおよびストッカーが個々に設けられ、各ボビンチェンジャーは、ボビンケースを把持して釜土台の釜とストッカーとの間を移動するチャック部材を備え、各ストッカーは、チャック部材への交換用ボビンケースの受け渡し、あるいはチャック部材から空のボビンケースの受け取りが可能であるとともに、各チャック部材は、各ボビンチェンジャーに共通する単一の駆動機構によって釜土台の釜とストッカーとの間を移動するための駆動が可能に構成され、各ストッカーは、それぞれに共通する単一の駆動機構によって交換用ボビンケースの受け渡し位置、あるいは空のボビンケースの受け取り位置に割り出すための駆動が可能に構成されている多頭ミシンの下糸交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釜土台の釜内に装着され、かつ下糸が収納されているボビンケースを交換可能な多頭ミシンの下糸交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ミシンヘッドが一つの単頭式ミシンにおいては、釜土台の釜内に装着されているボビンケース内のボビンの糸が無くなったら、そのボビンケースを下糸の巻かれたボビンが収納されている新しいボビンケースと自動交換する下糸交換装置がある。この下糸交換装置を、複数個のミシンヘッドを備えている多頭式のミシンに適用する場合には各ミシンヘッド（各釜土台）毎にボビンチェンジャーを設けることとなる。そして各ボビンチェンジャーは個々に駆動機構を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように複数個のボビンチェンジャー毎に駆動機構を設けたのでは、構造が複雑になるとともに、メンテナンスに関しても不利である。
本発明は、この課題を解決しようとするもので、その目的は、複数個のボビンチェンジャーを単一の駆動機構によって駆動することにより、構造の簡素化ならびにメンテナンス上も有利とすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するためのもので、つぎのように構成されている。
複数個のミシンヘッドとこれらに対応する個数の釜土台とを備え、各釜土台の釜内に装着され、かつ下糸が収納されているボビンケースを自動交換可能な多頭ミシンの下糸交換装置であって、各釜土台に対応してボビンチェンジャーおよびストッカーが個々に設けられている。各ボビンチェンジャーは、ボビンケースを把持して釜土台の釜とストッカーとの間を移動するチャック部材を備えている。各ストッカーは、チャック部材への交換用ボビンケースの受け渡し、あるいはチャック部材から空のボビンケースの受け取りが可能である。そして、各チャック部材は、各ボビンチェンジャーに共通する単一の駆動機構によって釜土台の釜とストッカーとの間を移動するための駆動が可能に構成されている。また、各ストッカーは、それぞれに共通する単一の駆動機構によって交換用ボビンケースの受け渡し位置、あるいは空のボビンケースの受け取り位置に割り出すための駆動が可能に構成されている。
【０００５】
この構成によれば、各ボビンチェンジャーのチャック部材を移動させるための駆動と、各ストッカーを割り出すための駆動とが、それぞれのボビンチェンジャーおよびストッカーに共通する単一の駆動機構によって行われることから、下糸交換装置の構造が簡素化され、メンテナンスに関しても有利となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、六頭式の刺繍ミシンを対象とした下糸交換装置について説明する。
図１は刺繍ミシンの平面図である。この図面で示すように各ミシンヘッド１１と対応する箇所にはボビンチェンジャー２０と、その先端側に位置するストッカー７０とがそれぞれ配置されている。これらの合計6個のボビンチェンジャー２０の中央部には、ボビンチェンジャー用の駆動機構４６及びストッカー用の駆動機構７８がそれぞれ配置されている。なおこれらのボビンチェンジャー２０、ストッカー７０及び両駆動機構４６，７８はそれぞれテーブル１０の下面側に位置している。
【０００７】
図２は一つのボビンチェンジャー２０とストッカー７０とを拡大して表した側面図、図３は図２の底面図である。これらの図面によってボビンチェンジャー２０を説明すると、テーブル１０の下面には2本の案内溝２４，２５を有する案内プレート２２が固定され、これらの案内溝２４，２５に対してボビンケース１４を把持して移送するためのチャック部材２８が支持されている。このチャック部材２８は、その両端部において互いに平行な軸３２，３３を備え、これらの軸３２，３３が前記の案内溝２４，２５に移動可能に係合している（図３）。これによってチャック部材２８は、各ミシンヘッド１１の下に位置する釜土台１２の釜と前記ストッカー７０との間を移動可能である。
【０００８】
またチャック部材２８はボビンケース１４を把持するための把持部３０を備えており、この把持部３０は図３で明らかなようにエア駆動式の爪３４を備えている。この爪３４によってボビンケース１４のロック爪を手前に引き起こすことにより、例えば釜に対するボビンケース１４のロックを外すことができ、かつ把持部３０はロック爪を引き起こしたままでボビンケース１４を把持できる構成となっている。
【０００９】
前記チャック部材２８の移動領域の両端部近くにはタイミングプーリ３６，３７がそれぞれ配置されていて、これらに掛け渡されているタイミングベルト３８の固定部材４０とチャック部材２８の一方の軸３３とがリンク４２によって互いに連結されている（図３）。そして一方のタイミングプーリ３６は、図１からも明らかなように全てのボビンチェンジャー２０にわたって貫通している駆動軸４４に固定されている。したがってこの駆動軸４４の回転制御により、全てのボビンチェンジャー２０においてそれぞれのタイミングベルト３８が駆動され、それによって個々のチャック部材２８が案内溝２４，２５に沿って移動することとなる。
【００１０】
つぎに前記ストッカー７０について説明すると、ボビンチェンジャー２０の前端部近くには、前記駆動軸４４と同様に全てのボビンチェンジャー２０にわたって貫通したストッカー軸７２が配置されている。このストッカー軸７２の軸上には、各ボビンチェンジャー２０毎に図２，３で示すように支持ブロック７４が固定されている。この支持ブロック７４には、ボビンケース１４が支持された4本の支持軸７６が90度間隔で設けられている。なおこの支持軸７６の本数は4本より少なくても多くてもよい。
【００１１】
図４はボビンチェンジャー用の駆動機構４６を表した拡大断面図である。この駆動機構４６について説明すると、テーブル１０の下面に固定されたプレート４８の前後両端部にタイミングプーリ５０，５１が設けられ、これらにタイミングベルト５４が掛け渡されている。一方、2本のエアシリンダ５６，５８はそれぞれのロッド５７，５９が互いの先端を突き合わせた状態で結合されているとともに、ストロークの長い方のエアシリンダ５８がブラケット６０によって前記プレート４８に支持されている。そしてストロークが短い方のエアシリンダ５６はブラケット６２によって前記タイミングベルト５４に連結され、このブラケット６２はプレート４８のリニアガイド６４によって案内されるようになっている。
【００１２】
駆動機構４６の前側に位置するタイミングプーリ５０は、それと同軸心の駆動ギア６６が一体的に結合されており、この駆動ギア６６は前記駆動軸４４の軸上に固定されたギア６８と噛み合っている。したがって、つぎに説明するようにエアシリンダ５６，５８によってタイミングベルト５４を駆動すると、タイミングプーリ５０の回転が駆動軸４４に伝えられ、この駆動軸４４を通じて全てのボビンチェンジャー２０のチャック部材２８が移動制御される。
【００１３】
ここで駆動機構４６の両エアシリンダ５６，５８の駆動と、それに伴うチャック部材２８の移動とについて説明する。まずエアシリンダ５６，５８が図４の実線で示すように両方ともに縮んだ状態のとき、チャック部材２８は図３の仮想線で示すように把持部３０が釜土台１２の中のボビンケース１４に当接している。これとは逆にエアシリンダ５６，５８が図４の仮想線で示すように両方とも伸びきった状態のとき、チャック部材２８は図３の実線で示すように把持部３０がストッカー７０のボビンケース１４に当接している。
【００１４】
両エアシリンダ５６，５８が共に縮んだ状態（図４の実線）からストロークが短い方のエアシリンダ５６のロッド５７を伸ばすと、チャック部材２８が釜土台１２から離れて図２の仮想線で示す退避位置に移動する。また両エアシリンダ５６，５８が共に伸びきった状態（図４の仮想線）からストロークが短い方のエアシリンダ５６のロッド５７を縮ませると、チャック部材２８がストッカー７０から離れて図２の実線で示す退避位置に移動する。
【００１５】
このように前記エアシリンダ５６におけるロッド５７のフルストローク制御により、チャック部材２８を釜土台１２の側、あるいはストッカー７０の側でそれぞれ退避動作させることができる。これによってチャック部材２８の位置を検出するためのセンサや両エアシリンダ５６，５８のストロークを制御するためのバルブ機構などといった余分の要素を必要とせず、駆動機構４６の構造及びその制御が簡素化される。
【００１６】
図５はストッカー用の駆動機構７８を表した拡大断面図、図６は図５の底面図である。これらの図面によって駆動機構７８を説明すると、テーブル１０の下面に固定されたプレート７９に対して前記ストッカー軸７２が回転自在に貫通している。そしてこのストッカー軸７２の軸上には駆動レバー８０のボス部がワンウェイクラッチ（図示外）を介して支持されており、駆動レバー８０を図５において時計回り方向に回動させたときはストッカー軸７２も共に回転するが、駆動レバー８０を逆方向に回動させたときはストッカー軸７２は回転しない。
【００１７】
前記プレート７９にはエアシリンダ８２が装着されており、そのピストンロッド８４の先端部と前記駆動レバー８０の先端部とはリンク８６によって連結されている。またプレート７９には、先端部に回転自在なローラ９２を備えたレバー８８の基端部が軸９０によって回動可能に支持されている。しかもこのレバー８８のほぼ中間部と前記駆動レバー８０のボス部とはリンク９４によって連結されている。さらに前記ストッカー軸７２の軸上における駆動レバー８０の隣には割り出しプレート９６が固定されていて、その外周には周方向に90度間隔で4個の凹部９７が形成されている。これらの凹部９７のうちの一つに前記ローラ９２が係合可能となっている。
【００１８】
さて前記駆動機構７８の駆動について説明すると、前記エアシリンダ８２のロッド８４が図５（Ａ）で示すように引き込まれた状態では、前記ローラ９２が割り出しプレート９６の一つの凹部９７ａに係合した状態で保持されている。したがって前記ストッカー軸７２がその回転位置でロックされている。そこでエアシリンダ８２のロッド８４が押し出され、これに連動して駆動レバー８０が時計回り方向へ回転し始めると同時に、前記ロッド８４を通じてレバー８８が軸９０を支点として反時計回り方向へ回転し、レバー８８の先端のローラ９２が割り出しプレート９６の凹部９７ａから離れてストッカー軸７２の前記ロックが解除される。
【００１９】
そしてエアシリンダ８２のロッド８４が図５（Ｂ）で示すようにフルストローク押し出されると、駆動レバー８０を通じてストッカー軸７２及び割り出しプレート９６が共に時計回り方向へ90度回転する。これにつづいてロッド８４がフルストローク引き込まれると、前記ワンウェイクラッチの機能により、ストッカー軸７２と割り出しプレート９６とを回転位置に残して駆動レバー８０のみが元の位置に回転する。この結果、前記ローラ９２が、割り出しプレート９６における前記凹部９７ａの一つ隣りの凹部９７ｂに係合し、ストッカー軸７２はこの回転位置でロックされる。
【００２０】
このようにストッカー軸７２の間欠回転及びそのロックにより、全てのストッカー７０の支持ブロック７４が一斉に間欠回転及びロックされる。この結果、各ストッカー７０における支持ブロック７４のボビンケース用の支持軸７６が、ボビンチェンジャー２０のチャック部材２８に対してボビンケース１４を受け渡す位置、あるいはチャック部材２８からボビンケース１４を受け取る位置に割り出される。
【００２１】
つづいて下糸交換のための動作について説明する。
本実施の形態の下糸交換装置においては、例えばステッチ数が所定の設定値に達した時とか、ステッチデータの累積値が所定値に達した時にミシンを自動停止させ、その後すぐに下糸交換指令を出すように設定されている。この指令によってボビンチェンジャー用の駆動機構４６及びストッカー用の駆動機構７８がそれぞれ前記のように駆動する。
【００２２】
前記駆動機構４６の駆動により、各ボビンチェンジャー２０のチャック部材２８が前記案内プレート２２の案内溝２４，２５に沿って移動制御され、図３の仮想線で示す位置において個々に対応する釜土台１４の釜からボビンケース１４を取り出す。つづいてチャック部材２８はそれぞれのストッカー７０に向かって移動制御され、図３の実線で示す位置において釜土台１２から運んできたボビンケース１４をストッカー７０の支持軸７６の一つにセットする。なお、このときのストッカー７０は、チャック部材２８からボビンケース１４を受け取る位置に前もって割り出されている。
【００２３】
つづいて各ストッカー７０を前記駆動機構７８によって一斉に駆動し、それぞれに対応するボビンチェンジャー２０のチャック部材２８に対してボビンケース１４を受け渡す位置に割り出し制御する。このとき、各チャック部材２８は図２の実線で示す退避位置に後退させておく。この後に各チャック部材２８がそれぞれのストッカー７０から新たなボビンケース１４を受け取り、再び釜土台１２に向かって移動し、釜内にボビンケース１４をセットする。これによって各釜土台１２におけるボビンケース１４の交換動作が一斉に終了する。
【００２４】
なお本実施の形態では、単一の駆動機構４６，７８によってそれぞれ駆動されるボビンチェンジャー２０及びストッカー７０の数をミシンヘッド１１の数に合わせて6個で一ユニットとしたが、このユニットを構成するボビンチェンジャー２０及びストッカー７０の数は任意であり、また必ずしもミシンヘッド１１の数と対応するものでもない。すなわちミシンヘッド１１の数が例えば12個の場合、12個のボビンチェンジャー２０及びストッカー７０で一ユニットとしてもよいが、6個のボビンチェンジャー２０及びストッカー７０で構成されるユニットを二つ用いてもよい。
【００２５】
このように本実施の形態では、各釜土台１２に対応して個々に設けられているボビンチェンジャー２０（またはストッカー７０）が単一の駆動機構４６（または駆動機構７８）によってそれぞれ駆動されるように構成されているので、下糸交換装置の構造が簡素化され、メンテナンスに関しても有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】刺繍ミシンの平面図。
【図２】ボビンチェンジャーとストッカーとを拡大して表した側面図。
【図３】図２の底面図。
【図４】ボビンチェンジャー用の駆動機構を表した拡大断面図。
【図５】ストッカー用の駆動機構を表した拡大断面図。
【図６】図５の底面図。
【符号の説明】
１１  ミシンヘッド
１２  釜土台
１４  ボビンケース
２０  ボビンチェンジャー
２８  チャック部材
４６  ボビンチェンジャー用の駆動機構
７０  ストッカー
７８  ストッカー用の駆動機構
【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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