KR100694585B1 - 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유제조의 섬유압축 공정에 설치되며, 압축된 섬유를 상하 양단에서 가압시키는 도전성 압착롤러와 상기 도전성 압착롤러의 축단부에 전기적 접속되는 브러쉬와 상기 브러쉬와 전선으로 연결되어 상기 브러쉬를 통하여 전달되는 전기적 거동을 증폭하여 감지하는 감지 제어회로부로 구성되어 상기 섬유압축 공정으로 안내된 섬유조직에 포함된 금속성 물질을 감지하는 것을 특징으로 하는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치에 관한 것이다.
본 발명은 도전선 압착롤러로 이송되는 섬유에 포함된 금속성 물질을 전기적으로 검출시키는 구성으로서, 섬유제조 과정에서 발생하는 금속을 감지하여 연속되는 공정에 대한 제어 신호를 출력시킴으로써, 섬유제품의 불량발생을 방지하고 연속된 공정 설비의 손상을 예방할 수 있는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치와 이를 이용한 금속 필터링 섬유제조 공정이 제공되는 이점이 있다.
브러쉬, 도전성 압착롤러, 텅스텐 접점, 플립플롭, 섬유압착공정
Description
도 1은 본 발명의 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치에 대한 설치상태도
도 2는 본 발명의 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치에 대한 접점 구조도
도 3은 본 발명에 따른 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치의 예시 회로도
*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*
10 : 도전성 압착 롤러 20 : 브러쉬
30 : 섬유 40 : 감지 제어회로부
41 : 오피앰프 42 : 플립, 플롭회로
43 : 포토커플러
본 발명은 섬유제조의 섬유압축 공정에 설치되며, 압축된 섬유를 상하 양단에서 가압시키는 도전성 압착롤러와 상기 도전성 압착롤러의 축단부에 전기적 접속되는 브러쉬와 상기 브러쉬와 전선으로 연결되어 상기 브러쉬를 통하여 전달되는 전기적 거동을 증폭하여 감지하는 감지 제어회로부로 구성되어 상기 섬유압축 공정 으로 안내된 섬유조직에 포함된 금속성 물질을 감지하는 것을 특징으로 하는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 섬유 제조공정은 연속된 섬유의 압축공정으로 이루어져, 섬유를 순차적으로 압축시키는 공정이다. 그런데, 설비의 공급재료로 유입되는 섬유에는 전단 공정의 실시과정에서 발생되는 니들 파손 또는 다른 이물질 금속 물질이 포함되어 지는 문제점이 있다. 특히, 펀칭식 섬유제조 라인이 포함되는 경우에는 펀칭시 발생하는 파손된 니들이 섬유에 삽입되어, 후처리 공정인 압축공정에서 섬유를 천공시켜 버리므로 이를 일일이 육안 검수하여야 하는 문제점이 있다. 일반적으로 펀칭식 섬유제조 라인은 니들이라는 초경바늘에 의하여 섬유를 결합시키는 구조의 장치이므로, 제조공법상 파손 니들이 필연적으로 발생하게 된다.
이때, 상기 파손된 니들은 외부로 떨어져 나가는 것이 아니라, 섬유조직 속에 붙어서 다음 후속 공정으로 이동되어, 후공정인 압축공정에서 여과없이 그대로 압축롤러에 공급되어 섬유조직과 함께 압축됨으로써, 제조된 섬유에 금속으로 인한 구멍을 형성시켜 불량을 발생시킨다. 뿐만 아니라, 후속 공정에 이용되는 압축롤러에 기스나 홈을 발생시켜 설비 손상을 가져오게 된다.
특히, 섬유제품에 있어서는 연속되는 공정의 특성상 완성되는 물품이 섬유롤의 형태이므로 불량발생의 의미는 약 300 ~ 500m 에 달하는 섬유롤 전체의 불량을 의미하므로, 상기와 같은 니들의 압축공정 혼입은 큰 불량손실을 발생시키는 문제점이 있다. 한편, 펀칭식 공정 이외에도 섬유제조 라인의 주위에 있는 미세 금속조 각이 섬유에 포함되어 압축공정으로 전달될 수 있으며, 이러한 경우에도 상기한 바의 불량발생은 필연적이라 할 수 있다.
그런데, 종래의 섬유생산 기술방식에 있어서는 공정의 흐름을 중간에서 차단하여 생산효율을 낮추는 불이익이 공정을 차단하여 섬유 속에 포함된 금속을 찾아내는 이익보다 더 크므로, 공정 라인에서 육안으로 금속을 판별하고, 이로 해결되지 않는 경우에는 불량을 감수하여 버리는 문제점이 있었다.
본 발명은 연속된 섬유제조 공정에 투입되어 투입 재료인 섬유조직 속에 포함된 니들 또는 금속을 감지하여 후단 공정의 제어신호를 발생시킴으로써, 섬유 제조의 후단공정에서의 제품불량 및 압축롤러의 손상을 방지할 수 있는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치와 이를 이용한 섬유제조 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 섬유제조의 섬유압축 공정에 설치되며, 압축된 섬유를 상하 양단에서 가압시키는 도전성 압착롤러와, 상기 도전성 압착롤러의 축단부에 전기적 접속되는 브러쉬와, 상기 브러쉬와 전선으로 연결되어 상기 브러쉬를 통하여 전달되는 전기적 거동을 증폭하여 감지하는 감지 제어회로부로 구성되어 상기 섬유압축 공정으로 안내된 섬유조직에 포함된 금속성 물질을 감지하는 것을 특징으로 하는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치를 기술적 요지로 한다.
또한 상기 감지 제어회로부는 상기 브러쉬의 신호가 입력되는 입력부에는 오피앰프를 마련하여 입력되는 변동전위를 디지털화시키며, 상기 오피앰프에는 가변저항을 연결하여 증폭비를 조정할 수 있도록 하며, 상기 오피앰프의 출력신호에는 플립, 플롭회로를 마련하여 순간신호를 제어 가능하도록 유지하고, 제어신호를 출력시키는 출력부에는 외부 노이즈가 감지 제어회로부 보드로 유입되는 것을 방지시키기 위하여 포토커플러를 릴레이 구동 버퍼로 사용하는 것을 특징으로 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치로 되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제어회로부는 상기 도전성 압착롤러를 통과하는 금속성 물질이 감지되면 설비공정의 정지 신호를 제어신호로 출력하여 금속성 물질이 제거시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치로 되는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치에 대한 설치상태도이며, 도 2는 본 발명의 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치에 대한 접점 구조도 이며, 도 3은 본 발명에 따른 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치의 예시 회로도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 섬유압착 장치에 유입되는 파손 니들 등의 금속물질을 감지하기 위한 장치로서, 크게 도전성 압착 롤러(10)와 브러쉬(20)와 감지 제어회로부(40)로 구성된다. 상기 도전성 압착 롤러(10)는 섬유압착 장치에 의하여 제조되고 있는 섬유(30)를 상, 하측에서 압착시키는 롤러로서, 압착되어 이송되는 섬유에 금속성 물질이 포함되어 있으면, 전기적 접점신호를 발생시킬 수 있도록 도체로 구성된다.
본 발명의 가공 대상물인 상기 섬유(30)는 롤에 감겨져 연속되어 주행되는 형태로서, 후단공정을 거치면서 단계적으로 압축되는 소재이다.
상기 도전성 압착 롤러(10)의 회전축(100)에는 도 2에 도시된 바와 같이 전기적으로 접속된 금속성 브러쉬(20)가 형성되며, 상기 브러쉬(20)는 도전성 압착롤러에서 발생되는 전기적 거동을 증폭하여 해석함으로써, 금속의 포함 여부를 판정하는 감지 제어회로부(40)가 연결된다. 본 발명에 의하면 상기 도전성 압착 롤러(10)를 통과하는 섬유에 금속성 물질이 포함되면, 상기 브러쉬(20) 양단의 저항 변화 또는 전류변화의 거동이 발생되며 이는 상기 감지 제어회로부(40)로 전달되고 분석되어 후단의 섬유압착 공정의 불량제거 제어신호로 활용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치는 도전성 압착 롤러(10)가 회전하면서 공급되는 섬유를 압착시키며, 상기 섬유에 파손된 니들 등의 금속이 포함될 경우에 상기 금속이 상기 도전성 압착롤러를 통과할 때, 전기적 접점구동을 하게 되어 전기적 신호가 브러쉬(20)를 통하여 감지 제어회로부(40)로 전달된다. 이때, 상기 도전성 압착 롤러(10)는 상기 섬유에 포함된 금속에 의하여 접촉될 수 있을 만큼 충분한 가압력을 가져야 할 것이다. 상기 브러쉬(20)는 회전하는 선단에 대하여 후단을 약 45°정도 구부린 판스프링 형태의 텅스텐 접점으로 구성하여 회전하는 도전성 압착 롤러(10)의 축 표면 거칠기에 충분한 접촉저항을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 브러쉬(20)와 감지 제어회로부(40)의 리드선 연결은 압착 터미날(21)을 이용하여 텅스텐 접점의 교체가 용이하도록 구성한다. 상기 리드선과 감지 제어회로부(40)의 연결은 감지 제어회로부(40) 보드의 입력 단자대를 이용하여 결합하며, 상기 섬유에서 금속이 감지되었을 경우 후단의 섬유압착 공정을 제어하는 설비정지의 시퀸스 출력 등은 감지 제어회로부(40) 보드의 출력단자대를 이용하여 출력하도록 구성할 수 있다.
설비정지 후 연속 작업 진행은 감지 제어회로부(40)의 리세트 단자에 신호를 주어서 정지상태를 해제하도록 구성하면 될 것이다. 상기 도전성 압착 롤러(10)는 회전되면서 섬유재료를 공급하는데, 도중에 금속이 유입되면 압착롤러 상하의 접점에 의하여 전기적으로 도통 상태인 폐회로가 형성되어 전류 또는 저항의 변화가 발생된다.
이때, 흐르는 전류 또는 저항의 변화가 상기 브러쉬(20)를 통하여 감지 제어 회로부(40)에 전달되면, 상기 감지 제어회로부(40)는 이 신호를 연산 제어하여 출력단자를 통한 시퀸스 제어 출력신호로 후단 공정설비의 정지신호를 보낸다. 상기 감지 제어회로부(40)의 입력부 감지저항은 금속 접점에 의한 폐회로 형성시, 기준전압과의 차동전압으로 설정할 수 있으며, 이 차동전압의 크기는 설비나 재료의 상태에 따라서 조정이 가능하도록 고정저항과 가변저항을 조합하여 구성한다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 감지 제어회로부(40)의 입력부에는 오피앰프(41)를 마련하여 폐회로 형성시 변동 전위 거동을 디지털 신호화시키며, 오피앰프(41)에 가변저항을 연결하여 증폭비를 조정할 수 있도록 하며, 상기 감지 제어회로부(40)에는 플립, 플롭회로(42)를 마련하여 금속이 접속되어 발생되는 순간신호를 제어 가능하도록 유지할 수 있게 하고, 제어신호를 출력시키는 출력부에는 외부 노이즈가 감지 제어회로부(40) 보드에 유입되는 것을 방지시키기 위하여 포토커플러(43)를 릴레이 구동 버퍼로 사용하는 것을 고려할 수 있다.
이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 도전선 압착롤러로 이송되는 섬유에 포함 된 금속성 물질을 전기적으로 검출시키는 구성으로서, 섬유제조 과정에서 발생하는 금속을 감지하여 연속되는 공정에 대한 제어 신호를 출력시킴으로써, 섬유제품의 불량발생을 방지하고 연속된 공정 설비의 손상을 예방할 수 있는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치와 이를 이용한 섬유제조 공정이 제공되는 이점이 있다.
Claims (3)
- 섬유제조의 섬유압축 라인에 설치되며, 압축된 섬유를 상하 양단에서 가압시키는 도전성 압착롤러와;상기 도전성 압착롤러의 축단부에 전기적 접속되는 브러쉬와;상기 브러쉬와 전선으로 연결되어 상기 브러쉬를 통하여 전달되는 전기적 거동을 증폭하여 감지하는 감지 제어회로부로;구성되어 상기 섬유압축 공정으로 안내된 섬유조직에 포함된 금속성 물질을 감지하는 것을 특징으로 하는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치.
- 제1항에 있어서 상기 감지 제어회로부는상기 브러쉬의 신호가 입력되는 입력부에는 오피앰프를 마련하여 입력되는 변동전위를 디지털화시키며, 상기 오피앰프에는 가변저항을 연결하여 증폭비를 조정할 수 있도록 하며, 상기 오피앰프의 출력신호에는 플립, 플롭회로를 마련하여 순간신호를 제어 가능하도록 유지하고, 제어신호를 출력시키는 출력부에는 외부 노이즈가 감지 제어회로부 보드로 유입되는 것을 방지시키기 위하여 포토커플러를 릴레이 구동 버퍼로 사용하는 것을 특징으로 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치.
- 제1항에 있어서 상기 감지 제어회로부는,상기 도전성 압착롤러를 통과하는 금속성 물질이 감지되면 설비공정의 정지 신호를 제어신호로 출력하여 금속성 물질이 제거시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 섬유제조라인의 금속성 물질 감지장치.
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