KR101237912B1

KR101237912B1 - 밑실 잔량 감지장치

Info

Publication number: KR101237912B1
Application number: KR1020100111918A
Authority: KR
Inventors: 박군시; 조자영; 김수정; 장기환; 신지영; 김창규
Original assignee: 한국패션산업연구원
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2013-02-27
Also published as: KR20120048450A

Abstract

1. 기술분야
본 발명은 재봉기의 밑실 잔량 감지 기술에 관한 것이다.
2. 주요구성
본 발명의 밑실 잔량 감지장치는, 밑실 보빈에 밑실을 권취하는 밑실권취수단에 구비되어 밑실 보빈에 권취되는 밑실의 권취량을 측정하는 밑실권취량 측정부와, 재봉기에 공급되는 윗실의 풀림량을 측정하는 윗실풀림량 측정부와, 윗실의 풀림량을 밑실의 풀림량으로 간주하고 밑실 보빈에 권취된 밑실의 잔량을 산출하는 제어부를 포함한다.
3. 기술효과
본 발명에 따르면 재봉기의 밑실이 완전히 소진되기 전에 소정의 경보 또는 자동정지 제어를 통해 헛박음질을 미연에 예방할 수 있다. 또한, 윗실의 풀림량을 밑실의 풀림량으로 간주하기 때문에 종래와 같이 먼지 등에 취약한 밑실 장착부에서 밑실의 풀림량을 측정할 필요가 없다.

Description

밑실 잔량 감지장치{APPARATUS FOR SENSING RESIDUE OF BOTTOM THREAD IN THE SEWING MACHINE}

본 발명은 재봉기의 밑실 잔량 감지 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재봉기의 하부에서 공급되는 밑실이 완전히 소진되기 전에 이를 감지할 수 있는 밑실 잔량 감지장치에 관한 것이다.

봉제 공정 도중에 밑실이 소진되면 헛박음질이 발생한다. 헛박음질은 곧 원단 혹은 제품의 불량 발생을 의미한다. 봉제 작업자는 헛박음질에 대해 상당한 주의를 기울이는 불편함을 감수하고 있다. 이러한 문제점은 재봉기(혹은 재봉틀, 미싱) 하부에 장착되는 밑실의 잔량을 측정해야만 해소될 수 있다.

관련 선행기술로는 등록특허 제690193호 "재봉기용 밑실 검출장치", 등록특허 제0713589호 "바코드를 이용한 재봉기용 북실 끝점 감지 장치 및 그 방법", 등록실용신안 제433052호 "다구획에 권취된 재봉기용 밑실" 등 다수 공개되어 있다.

상기 열거된 선행기술들은 방식과 구성상의 차이는 있으나, 광학센서를 기반으로 구현된다는 것에 공통점이 있다. 그런데 이들 선행기술은 작업환경의 특성을 간과하고 있다. 봉제 작업환경은 각종 원단, 실 등에서 발생하는 다량의 먼지에 노출되어 있다. 따라서 광학센서는 먼지들로 인한 오작동에서 자유롭지 못하다. 더욱이 밑실은 재봉기 하부의 밑실 장착부에 구비되는데, 재봉기의 하부는 앞에서 언급한 먼지는 물론이고 윤활유 등의 기름 찌꺼기에 노출되어 있음을 참작하면 광학센서의 작동 신뢰성이 더욱 저하될 수 있음을 어렵지 않게 짐작할 수 있다.

한편, 상기 선행기술들은 재봉기의 하부에 위치하는 밑실 장착부에 대한 구조적인 변경을 요하므로 사용 중인 재봉기에 적용하기가 쉽지 않다.

본 발명의 주요 목적은 먼지나 윤활유 등의 환경변수에 관계없이 밑실의 잔량을 용이하게 감지할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 발명자는 밑실의 풀림량이 윗실의 풀림량과 일대일에 가깝다는 점에 착안했다. 따라서 밑실의 풀림량을 재봉기의 밑실 장착부에서 측정하지 않아도 재봉기 상부에서 공급되는 윗실의 풀림량을 측정하면 밑실의 풀림량을 알 수 있다. 즉, 밑실 보빈에 권취된 밑실의 권취량에서 윗실의 풀림량을 차감하면 밑실의 잔량을 산출할 수 있음을 의미한다.

구체적으로 본 발명이 개시하는 밑실 잔량 감지장치는, 밑실 보빈에 밑실을 권취하는 밑실권취수단에 구비되어 상기 밑실 보빈에 권취되는 밑실의 권취량을 측정하는 밑실권취량 측정부와, 재봉기에 공급되는 윗실의 풀림량을 측정하는 윗실풀림량 측정부와, 이 윗실의 풀림량을 밑실의 풀림량으로 간주하여 밑실 보빈에 권취된 밑실의 잔량을 산출하는 제어부를 포함한다. 밑실의 잔량은 최초 밑실 보빈에 권취된 권취량에서 윗실의 풀림량을 차감하여 산출된다.

본 발명의 밑실권취량 측정부는, 지지프레임에 장착되어 회전수를 신호로 변환하는 회전식 엔코더 및 상기 회전식 엔코더의 회전축에 장착되어 밑실 보빈에 권취되는 밑실과 접촉하는 풀리를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 윗실풀림량 측정부는 상기한 밑실권취량 측정부와 같이 지지프레임에 장착되어 회전수를 신호로 변환하는 회전식 엔코더 및 상기 회전식 엔코더의 회전축에 장착되어 상기 윗실과 접촉하는 풀리를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 밑실 잔량 감지장치는 상기 제어부의 제어에 따라 밑실의 권취량과 잔량을 표시하는 표시부, 밑실의 잔량이 기설정된 한계치일 경우 경고음을 출력하는 음성 출력부, 사용자로부터 키입력을 받는 키입력부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 봉제 작업자가 밑실의 잔량을 실시간으로 확인할 수 있으므로 밑실의 완전 소진에 의한 헛박음질을 미연에 예방할 수 있다.

또한, 밑실 잔량의 한계치를 설정하여 음성 경고출력이 가능하므로 작업자는 밑실 잔량에 대한 별다른 주의를 기울일 필요없이 봉제 작업에 전념할 수 있다.

또한, 밑실의 권취량과 윗실의 풀림량 측정은 광학식이 아닌 회전식 엔코더로 구현되기 때문에 오작동의 우려가 적다.

도 1은 본 발명에 따른 밑실 잔량 감지장치의 기능적 구성도이다.
도 2는 종래 재봉기에 도 1의 구성요소가 구비되는 위치를 예시한 도면이다.
도 3은 종래 밑실권취수단과 도 1의 밑실권취량 측정부를 예시한 도면이다.
도 4는 도 1의 윗실풀림량 측정부를 예시한 도면이다.
도 5는 도 1의 표시부를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 밑실 잔량 감지장치의 작동 흐름도이다.
도 7은 도 1에 추가로 구성되는 구성요소와 제어 기능을 설명하기 위한 구성도이다.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적인 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 밑실 잔량 감지장치의 기능적 구성도이고, 도 2는 재봉기에서 도 1의 구성요소가 구비되는 위치를 예시한 도면이다. 도면을 참조하면, 밑실 잔량 감지장치(100)는 밑실권취량 측정부(110), 윗실풀림량 측정부(120), 표시부(130), 음성출력부(140) 및 제어부(150)를 포함하여 구성된다.

밑실권취량 측정부(110)는 밑실 보빈(미도시)에 감기게 되는 밑실의 양, 즉 밑실의 권취량을 측정한다. 밑실권취량 측정부(110)는 일반적으로 재봉기(10)와 함께 구비되는 밑실권취수단(20)에 편성되는 구성요소이다(도 3 참조). 밑실권취수단(20)은 재봉기(10)의 모터(11)에 연결된 동력전달용 벨트(12)의 회전력을 이용하여 상기 밑실 보빈에 밑실을 감는(권취)하는 장치이다.

본 명세서에서 상기 밑실권취수단(20)의 세부 구성 및 그 기능에 대해서는 대한민국 공개특허 제2006-0110612호 "밑실 잔량 검출장치를 가진 재봉틀"이 참조될 수 있으나, 본 발명에서 설명되는 밑실권취수단(20)이 단지 상기 참조문헌에 개시된 구성 그대로 한정되는 것은 아니다. 예컨대 밑실권취수단(20)의 동력원은 재봉기(10)에 구성된 동력전달용 모터(11)가 아닌 별도의 모터를 포함하는 회전수단이 구성될 수 있음은 물론이다.

다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 설명을 위해 예시된 밑실권취수단(20)에는 동력전달용 벨트(12)와 접촉하여 회전력을 인가받는 메인 풀리(21)가 구비되어 있다. 메인 풀리(21)의 중심에는 보빈 삽입축(22)이 결합되어 있고, 이 보빈 삽입축(22)은 밑실 보빈의 중심공(미도시)에 삽입된다. 즉 메인 풀리(21)가 회전하면 밑실 보빈도 함께 회전하는 구성으로 되어 있다. 한편, 밑실 보빈에 권취되는 밑실은 본 발명의 밑실권취량 측정부(110)를 경유하여 상기 밑실 보빈으로 공급된다.

도면에 도시된 밑실권취량 측정부(110)는 대략 'L'형 지지프레임(112)과, 이 지지프레임(112)에 장착되는 회전식 엔코더(114)와, 회전식 엔코더(114)의 회전축에 결합되는 풀리(116)를 포함하여 이루어져 있다. 회전식 엔코더(114)는 회전축의 회전수를 전기적인 신호로 변환하는 기능을 한다. 밑실 보빈에 권취되는 밑실은 풀리(116)를 경유(접촉)한 후 상기 밑실 보빈에 공급된다. 정리하면, 메인 풀리(21)와 함께 밑실 보빈이 회전함에 따라 밑실이 감기게 되면서 상기 회전식 엔코더(114)에 의해 그 권취량이 측정될 수 있는 것이다.

본 발명에는 상술한 밑실권취량 측정부(110)와 동일한 기본 구성과 기능, 그리고 측정 원리를 가지는 또 하나의 구성요소가 있다. 윗실의 풀림량을 측정하는 윗실풀림량 측정부(120)가 그것이다. 도 4를 참조하면, 밀실권취량 측정부(110)와 동일하게 지지프레임(122), 회전식 엔코더(124) 및 풀리(126)으로 구성되어 있음을 확인할 수 있다. 단, 풀리(126)가 윗실과 접촉한다는 점이 다를 뿐이다. 풀리(126)가 윗실과 접촉함에 따라 윗실의 풀림량이 측정될 수 있다. 이러한 윗실풀림량 측정부(120)는 윗실의 공급 경로를 고려하여 도 2에 예시된 바와 같이 재봉기(10)의 상부에 장착되는 것이 바람직하다.

한편, 표시부(130)는 밑실 보빈에 권취된 밑실의 권취량과 하기에서 설명되는 밑실의 잔량을 시각적으로 출력한다. 예를 들면, 도 5에는 전자를 출력하는 제1 표시부(132)와 후자를 출력하는 제2 표시부(134)가 구분되어, 봉제 작업자(사용자)가 밑실의 상태를 한 눈에 식별할 수 있게 되어 있다. 음성 출력부(140)는 경고음을 출력하는 구성요소이다. 상기 표시부(130) 및 음성 출력부(140)에 대해서는 하기의 제어부(150)와 함께 다시 설명된다.

첨부도면 도 6은 상술한 본 발명의 밑실 잔량 감지장치(100)의 작동 흐름도이다. 먼저, S101 단계와 같이 봉제 작업자는 밑실권취수단(20)을 이용하여 밑실 보빈에 밑실을 권취한다. 이때 제어부(150)는 밑실권취량 측정부(110)를 통해 그 권취량을 측정하고, 도 5에 예시한 바와 같이 표시부(130)에 출력한다(S103).

S105 단계에서, 봉제 작업자는 밑실이 권취된 밑실 보빈을 재봉기(10)의 밑실 장착부(12)(도 2 참조)에 장착한다. 이후, 봉제 작업자가 윗실을 윗실풀림량 측정부(120)를 경유하도록 설치한 후, 봉제 작업을 개시한다.

봉제 작업이 개시되면, 제어부(150)는 윗실풀림량 측정부(120)를 통해 윗실의 풀림량을 측정한다(S107). 과제의 해결 수단에서 개시한 바와 같이, 본 발명의 기술적 출발점은 봉제 작업시 윗실의 소모량과 밑실의 소모량이 일대일에 가깝다는 것에 있다. 따라서 제어부(150)는 상기 윗실의 풀림량을 밑실의 풀림량으로 간주하고, 이를 S103 단계에서 측정된 밑실의 권취량에서 차감하여 밑실의 잔량을 산출한다(S109). 산출된 밑실의 잔량은 표시부(130)를 통해 출력된다(S111).

상술한 S101 단계 내지 S111 단계는 제어부(150)의 제어에 따른 밑실 잔량 감지장치(100)의 기본적인 동작 흐름이다. 다음의 단계들은 '경고음 출력 기능'과 '재봉기의 작동 중지 기능'에 관한 것으로 봉제 작업자의 편의성을 증대시키기 위한 것으로 이해해도 좋다.

구체적으로 제어부(150)는 S109 단계에서 산출된 밑실의 잔량이 기설정된 한계치인지 판단하고(S113), 그 판단결과 한계치라면 음성출력부(140)를 통해 경고음을 출력한다(S115). 상기 한계치는 밑실의 잔량이 1~3미터인 경우를 예로 들 수 있다. 한계치는 봉제 작업자에 의해 변경될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 밑실 잔량 감지장치(100)는 도 7에 예시된 바와 같이 키입력부(160)를 더 구성한다. 키입력부(160)는 봉제 작업자로부터 상기 한계치의 변경·설정을 위한 키입력뿐만 아니라 밑실 잔량 감지장치(100)의 동작설정을 위한 키입력도 받는다. S115 단계의 실행은 밑실의 잔량이 완전히 소진될 시점이 임박했음을 의미하므로, 후속 단계로서 재봉기(10)의 작동이 자동으로 중지(일시정지)되는 것이 바람직하다. 이를 위해 제어부(150)는 재봉기(10)에 동력을 제공하는 모터(11)의 회전이 정지되도록 재봉기(10)에 구성된 전원공급장치(미도시)를 제어할 수 있다(S117). 한편, S113 단계의 판단결과, 한계치가 아니라면 절차는 S107 단계로 리턴된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명은 가정용, 산업용 재봉기에 적용된다. 또한, 기존에 사용 중인 재봉기에 적용하더라도 구조변경이 크게 요구되지 않는다.

100 : 밑실 잔량 감지장치
110 : 밑실권취량 측정부
120 : 윗실풀림량 측정부
130 : 표시부
140 : 음성 출력부
150 : 제어부
160 : 키입력부

Claims

밑실 보빈에 밑실을 권취하는 밑실권취수단에 구비되어 상기 밑실 보빈에 권취되는 밑실의 권취량을 측정하는 밑실권취량 측정부;
재봉기에 공급되는 윗실의 풀림량을 측정하는 윗실풀림량 측정부; 및
상기 윗실의 풀림량을 상기 밑실의 풀림량으로 간주하여 상기 밑실 보빈에 권취된 밑실의 잔량을 산출하는 제어부
를 포함하는 밑실 잔량 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 밑실의 권취량에서 상기 윗실의 풀림량을 차감하여 상기 밑실 보빈에 권취된 밑실의 잔량을 산출하는 밑실 잔량 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 밑실권취량 측정부는,
지지프레임과, 상기 지지프레임에 장착되어 회전수를 신호로 변환하는 회전식 엔코더 및 상기 회전식 엔코더의 회전축에 장착되어 상기 밑실 보빈에 권취되는 밑실과 접촉하는 풀리를 포함하여 구성되는 밑실 잔량 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 윗실풀림량 측정부는,
지지프레임과, 상기 지지프레임에 장착되어 회전수를 신호로 변환하는 회전식 엔코더 및 상기 회전식 엔코더의 회전축에 장착되어 상기 윗실과 접촉하는 풀리를 포함하여 구성되는 밑실 잔량 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부의 제어에 따라 상기 밑실의 권취량과 상기 윗실의 풀림량을 표시하는 표시부; 를 더 포함하는 밑실 잔량 감지장치.
청구항 1에 있어서,
음성 출력부; 를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 밑실의 잔량이 기설정된 한계치일 경우, 상기 음성 출력부를 통해 경고음을 출력하는 밑실 잔량 감지장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부는 상기 경고음의 출력과 함께 상기 재봉기에 동력을 제공하는 모터를 정지시키는 밑실 잔량 감지장치.