KR101703892B1 - 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치 - Google Patents

가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치는, 가열된 폴리머를 복수의 폴리머 가닥으로 토출하는 토출부와, 상기 토출부로부터 토출된 복수의 폴리머 가닥 중 제1 폴리머 가닥을 가열하는 가열롤러를 구동하는 가열부와, 상기 복수의 폴리머 가닥 중 제2 폴리머 가닥을 비가열하는 비가열롤러를 구동하는 비가열부와, 상기 제1 폴리머 가닥 및 상기 제2 폴리머 가닥을 조합하는 조합롤러를 구동하는 조합부와, 상기 제1 폴리머 가닥 및 상기 제2 폴리머 가닥이 조합된 폴리머 사를 하방으로 가이드하는 가이드롤러를 구동하는 가이드부와, 상기 가이드부의 하부에 위치하여 상기 조합된 폴리머 사를 보빈에 권취시키는 트래버스롤러를 구동하는 트래버스부와, 상기 트래버스부와 밀착하여 상기 조합된 폴리머 사가 상기 보빈에 권취되도록 프릭션롤러를 구동하는 프릭션부와, 상기 프릭션롤러로부터 안내되는 상기 조합된 폴리머 사가 보빈에 권취되도록 보빈롤러를 구동하는 보빈부와, 상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러를 상기 조합된 폴리머 사의 구성비율에 따라 기 설정된 회전비로 회전하도록 개별제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 폴리머 사를 권취하는 과정에서의 각 롤러를 개별 제어할 수 있다.

Description

가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치{WINDING APPARATUS FOR SELECTING OF HEATING METHOD OF POLYMER THREAD}
본 발명은 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 상의 각 롤러를 개별제어할 수 있는 기술이 개시된다.
종래의 기술 중 대한민국 공개특허공보 제2002-0091242호(2002. 12. 05 공개)는 "합성섬유의 제조방법 및 사조 트래버스 장치"에 관한 것으로, 용융 방사한 합성섬유 사조를 복수의 고뎃롤러를 통하여 연신·열처리를 실시하고, 계속해서 감을 때에, 롤러의 적어도 2개의 롤러 표면의 거칠기가 0.5≤Ra≤5이고, 또한 그 롤러의 1개의 롤러 표면온도가(합성섬유의 융점 -70℃) 이상인　고뎃롤러를 이용하여, 사조를 고뎃롤러의 회전축 방향으로 왕복 이동시키면서 다단연신·열처리함으로써, 고뎃롤러 표면의 부착물 퇴적을 억제하고, 실끊김이나 보풀의 발생을 해소함과 동시에, 가동율의 향상이 가능하고 또한 생산효율을 개선한 합성섬유를 얻을 수 있는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기 종래의 기술의 경우 연신의 일부를 열처리하여 보다 다양한 섬유를 얻을 수 없으며, 각 롤러를 개별제어할 수 없다는 점에서 일부 롤러의 고장이 발생시 전체 공정이 중단되어야 하는 한계가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 폴리머 사를 권취하는 과정에서의 각 롤러를 개별 제어할 수 있으며, 일부 롤러의 이상이 감지되면 다른 롤러의 속도를 연동하여 증감시킴으로써 공정이 멈추는 것을 방지할 수 있으며, 롤러의 회전속도 또는 회전소음에 따라 불량 여부를 판단할 수 있는 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치는, 가열된 폴리머를 복수의 폴리머 가닥으로 토출하는 토출부와, 상기 토출부로부터 토출된 복수의 폴리머 가닥 중 제1 폴리머 가닥을 가열하는 가열롤러를 구동하는 가열부와, 상기 복수의 폴리머 가닥 중 제2 폴리머 가닥을 비가열하는 비가열롤러를 구동하는 비가열부와, 상기 제1 폴리머 가닥 및 상기 제2 폴리머 가닥을 조합하는 조합롤러를 구동하는 조합부와, 상기 제1 폴리머 가닥 및 상기 제2 폴리머 가닥이 조합된 폴리머 사를 하방으로 가이드하는 가이드롤러를 구동하는 가이드부와, 상기 가이드부의 하부에 위치하여 상기 조합된 폴리머 사를 보빈에 권취시키는 트래버스롤러를 구동하는 트래버스부와, 상기 트래버스부와 밀착하여 상기 조합된 폴리머 사가 상기 보빈에 권취되도록 프릭션롤러를 구동하는 프릭션부와, 상기 프릭션롤러로부터 안내되는 상기 조합된 폴리머 사가 보빈에 권취되도록 보빈롤러를 구동하는 보빈부와, 상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러를 상기 조합된 폴리머 사의 구성비율에 따라 기 설정된 회전비로 회전하도록 개별제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러의 회전속도를 감지하는 회전 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러 중 적어도 하나의 롤러의 회전속도가 증감하는 경우 나머지 롤러의 회전속도를 기 설정된 증감비율에 따라 연동하여 증감시키도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러의 회전소음 또는 회전진동을 감지하는 소음 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러 중 적어도 하나의 롤러의 회전소음이 기 설정된 회전소음보다 증감하는 경우 나머지 롤러의 동작을 중단시키도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 폴리머 사를 권취하는 과정에서의 각 롤러를 개별 제어할 수 있다. 또한, 일부 롤러의 이상이 감지되면 다른 롤러의 속도를 연동하여 증감시킴으로써 공정이 멈추는 것을 방지할 수 있다. 또한, 롤러의 회전속도 또는 회전소음에 따라 불량 여부를 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치의 구성도,
도 2는 도 1에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치 중 회전 감지부의 세부 구성도,
도 3은 도 1에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치 중 소음 감지부의 세부 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치(100)는 토출부(110), 가열부(120), 비가열부(130), 조합부(140), 가이드부(150), 트래버스부(160), 프릭션부(170), 보빈부(180) 및 제어부(190)를 포함한다.
토출부(110)는 가열된 폴리머를 복수의 폴리머 가닥으로 토출한다. 토출부(110)에는 폴리머(polymer) 계열의 재료가 투입되며, 기 설정된 온도로 가열된다. 이후, 가열된 폴리머를 기 설정된 두께의 폴리머 가닥으로 토출한다. 예를 들어, 폴리머 가닥은 8개의 가닥으로 형성될 수 있으나, 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 토출부(110)에서 토출되는 복수의 폴리머 가닥은 후술하는 가열부(120) 및 비가열부(130) 측에 의해 가열 또는 비가열된다. 예를 들어, 4개의 폴리머 가닥은 가열되고, 나머지 4개의 폴리머 가닥은 비가열되로록 처리할 수 있다. 이 경우, 4개의 폴리머 가닥은 제1 폴리머 가닥(111)으로 가열부(120)로 이동하고, 나머지 4개의 폴리머 가닥은 제2 폴리머 가닥(112)으로 비가열부(130)로 이동하게 된다.
가열부(120)는 토출부(110)로부터 토출된 복수의 폴리머 가닥 중 제1 폴리머 가닥(111)을 가열하는 가열롤러(121)를 구동한다. 이 경우, 가열부(120)의 가열롤러(121)는 히터식으로 접촉면이 기 설정된 온도로 가열될 수 있다. 이는 제1 폴리머 가닥(111)의 길이를 연장하도록 하거나 제1 폴리머 가닥(111)에 스트레스를 주기 위함이다. 가열부(120)의 가열롤러(121)는 제어부(190)에 의해 개별제어되며, 기 설정된 회전수로 회전하도록 제어된다. 가열롤러(121)는 제1 폴리머 가닥(111)의 개수에 따라 회전수 및 가열온도가 다르게 설정될 수 있다. 가열롤러(121)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 속도를 감속할 수 있는 감속기(도시하지 않음)가 연결되는 것도 가능하다.
비가열부(130)는 토출부(110)로부터 토출된 복수의 폴리머 가닥 중 제2 폴리머 가닥(112)을 후술하는 가이드부(150)로 안내하도록 비가열롤러(131)를 구동한다. 이는 제2 폴리머 가닥(112)을 제1 폴리머 가닥(111)과 분리한 후 이를 조합하기 위한 것이다. 다시 말해, 제1 폴리머 가닥(111)과 제2 폴리머 가닥(112)을 서로 다른 가열환경으로 가공처리한 후 이를 결합하기 위한 것이다. 비가열부(130)의 비가열롤러(131)는 제어부(190)에 의해 개별제어되며, 기 설정된 회전수로 회전하도록 제어된다. 비가열롤러(131)는 제2 폴리머 가닥(112)의 개수에 따라 회전수가 다르게 설정될 수 있다. 비가열롤러(131)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 속도를 감속할 수 있는 감속기(도시하지 않음)가 연결되는 것도 가능하다.
조합부(140)는 제1 폴리머 가닥(111) 및 제2 폴리머 가닥(112)을 조합하는 조합롤러(141)를 구동하여 조합된 폴리머 사(thread)(113)를 생성한다. 조합부(140)는 가열부(120) 및 비가열부(130)의 일측에 이격되어 형성된다. 조합부(140)는 가열부(120)로부터 가열된 제1 폴리머 가닥(111)이 공급받고, 비가열부(130)로부터 비가열된 제2 폴리머 가닥(112)을 공급받는다. 이 경우, 조합부(140)는 복수의 제1 폴리머 가닥(111)과 복수의 제2 폴리머 가닥(112)을 조합롤러(141)를 이용하여 하나의 폴리머 사(113)로 형성할 수 있다. 조합부(140)의 조합롤러(141)는 제어부(190)에 의해 개별제어되며, 기 설정된 회전수로 회전하도록 제어된다. 조합롤러(141)는 제1 폴리머 가닥(111)과 제2 폴리머 가닥(112)의 개수에 따라 회전수가 다르게 설정될 수 있다. 조합롤러(141)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 속도를 감속할 수 있는 감속기(도시하지 않음)가 연결되는 것도 가능하다.
가이드부(150)는 조합부(140)로부터 조합된 폴리머 사(113)를 공급받아 후술하는 트래버스부(160) 측으로 안내하는 역할을 한다. 예를 들어, 가이드부(150)는 가이드롤러(151)를 구동시켜 제1 폴리머 가닥(111) 및 제2 폴리머 가닥(112)이 조합된 폴리머 사(113)를 하방으로 가이드할 수 있다. 가이드부(150)는 조합된 폴리머 사(113)가 꼬이지 않고 트래버스부(160)측으로 이동시키는 역할을 한다. 가이드부(150)의 가이드롤러(151)는 제어부(190)에 의해 개별제어되며, 기 설정된 회전수로 회전하도록 제어된다. 가이드롤러(151)는 조합된 폴리머 사(113)의 굵기 등의 성질에 따라 회전수가 다르게 설정될 수 있다. 가이드롤러(151)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 속도를 감속할 수 있는 감속기(도시하지 않음)가 연결되는 것도 가능하다. 가이드롤러(151)는 사용자 설정에 의해 복수로 구성되는 것도 가능하다.
트래버스부(160)는 가이드부(150)의 하부에 위치하여 조합된 폴리머 사(113)를 보빈에 권취시키는 트래버스롤러(161)를 구동시킨다. 트래버스부(160)는 후술하는 프릭션부(170)와 밀착하여 보빈부(180)의 보빈에 조합된 폴리머 사(113)를 기 설정된 장력으로 권취한다. 예를 들어, 트래버스부(160)는 트래버스롤러(161)의 회전 운동을 트래버스 가이드(도시하지 않음)가 수평 왕복 운동으로 변환함으로써, 폴리머 사(113)가 수평 방향으로 왕복 이동하면서 보빈에 공급되도록 할 수 있다. 트래버스부(160)의 트래버스롤러(161)는 제어부(190)에 의해 개별제어되며, 기 설정된 회전수로 회전하도록 제어된다. 트래버스롤러(161)는 조합된 폴리머 사(113)의 굵기 등의 성질에 따라 회전수가 다르게 설정될 수 있다. 트래버스롤러(161)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 속도를 감속할 수 있는 감속기(도시하지 않음)가 연결되는 것도 가능하다.
프릭션부(170)는 트래버스부(160)와 밀착하여 조합된 폴리머 사(113)가 보빈에 권취되도록 프릭션롤러(171)를 구동한다. 프릭션부(170)는 트래버스부(160)의 일측에 위치하도록 형성된다. 또한, 프릭션부(170)는 트래버스부(160)가 복수로 형성되는 경우, 프릭션부(170)를 중앙에 위치시킨 후 양측에 트래버스부(160)가 형성되는 것도 가능하다. 프릭션부(170)의 프릭션롤러(171)는 제어부(190)에 의해 개별제어되며, 기 설정된 회전수로 회전하도록 제어된다. 프릭션롤러(171)는 조합된 폴리머 사(113)의 굵기 등의 성질에 따라 회전수가 다르게 설정될 수 있다. 프릭션롤러(171)는 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되며, 속도를 감속할 수 있는 감속기(도시하지 않음)가 연결되는 것도 가능하다.
보빈부(180)는 프릭션롤러(171)로부터 안내되는 조합된 폴리머 사(113)가 보빈에 권취되도록 보빈롤러(181)를 구동한다. 보빈부(180)는 복수의 보빈으로 구성될 수 있으며, 각 보빈롤러(181)의 구동에 의해 폴리머 사(113)를 권취할 수 있다. 예를 들어, 제1 보빈롤러(181-1)에 98% 정도의 폴리머 사(113)가 권취된 경우, 제2 보빈롤러(181-2)로 교체되어 제1 보빈롤러(181-1)의 103% 속도로 회전하면서 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 보빈롤러(181-1)와 제2 보빈롤러(181-2) 간의 연결을 위해 각 롤러에 요구되는 회전속도가 달라질 수 있다.
제어부(190)는 가열롤러(121), 비가열롤러(131), 조합롤러(141), 가이드롤러(151), 트래버스롤러(161), 프릭션롤러(171) 및 보빈롤러(181)를 조합된 폴리머 사(113)의 구성비율에 따라 기 설정된 회전비로 회전하도록 개별제어한다. 예를 들어, 제어부(190)는 조합된 폴리머 사(113) 중 가열된 제1 폴리머 가닥(111)의 수에 따라, 가열롤러(121), 비가열롤러(131), 조합롤러(141), 가이드롤러(151), 트래버스롤러(161), 프릭션롤러(171) 및 보빈롤러(181)의 회전수를 제어할 수 있다. 이는 조합된 폴리머 사(113)의 인장 강도에 따라 가열롤러(121), 비가열롤러(131), 조합롤러(141), 가이드롤러(151), 트래버스롤러(161), 프릭션롤러(171) 및 보빈롤러(181) 중 어느 하나의 회전속도를 제어함에 따라 폴리머 사(113)가 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치(100)는 회전 감지부(200)를 더 포함할 수 있다. 회전 감지부(200)는 가열롤러(121), 비가열롤러(131), 조합롤러(141), 가이드롤러(151), 트래버스롤러(161), 프릭션롤러(171) 및 보빈롤러(181)의 회전속도를 감지하여 불량 여부를 판단한다. 이 경우, 제어부는 가열롤러(121), 비가열롤러(131), 조합롤러(141), 가이드롤러(151), 트래버스롤러(161), 프릭션롤러(171) 및 보빈롤러(181) 중 적어도 하나의 롤러의 회전속도가 증감하는 경우 나머지 롤러의 회전속도를 기 설정된 증감비율에 따라 연동하여 증감시키도록 제어할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 회전 감지부(200)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 도 1에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치 중 회전 감지부의 세부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 회전 감지부는 회전 측정부, RPM 분석부, 불량 판정부, 데이터 저장부를 포함한다.
회전 측정부(210)는 공정 상에 포함된 롤러(201)의 회전속도를 측정하고 이를 RPM 분석부로 제공한다. 예를 들어, 회전 측정부(210)는 롤의 속도를 초음파를 이용하여 비접촉식으로 회전속도를 파악할 수 있다. 또한, 회전 측정부(210)는 회전축에 접촉하여 롤러(201)의 RPM을 측정할 수 있다. 회전 측정부(210)는 실시간으로 롤러의 회전속도를 측정하거나, 기 설정된 시간 스케줄에 따라 회전속도를 주기적으로 측정하는 것도 가능하다.
RPM 분석부(220)는 회전 측정부(210)로부터 제공된 각 롤러(201)의 회전속도를 RPM 정보로 변환한다. 이 경우, 각 롤러(201)의 회전속도는 기 설정된 시간 간격 동안의 평균 RPM으로 설정될 수 있다. RPM 분석부(220)는 분석된 RPM 정보를 후술하는 불량 판정부(230)로 전송한다. 각 롤러(201)는 사용자의 설정에 의해 RPM 정보에 의해 회전을 하도록 제어된다.
불량 판정부(230)는 각 롤러에 대해 데이터 저장부(240)의 표준 회전속도 DB(241)의 데이터와 측정 회전속도 DB(242)에 저장된 데이터를 비교하여 기 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부를 판정한다. 예를 들어, 측정된 롤러(201)의 회전속도가 표준 회전속도를 오차 범위를 벗어나는 경우 해당 롤러(201)의 불량을 판정할 수 있다. 이 경우, 제어부를 통해 해당 롤러(201) 또는 전체 롤러(201)의 구동을 중단하거나 구동 속도를 제어할 수 있다. 이에 따라, 롤러(201) 중 일부가 고장나서 폴리머 사가 끊어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전체 공정속도를 줄이면서 폴리머 사를 권취시키도록 할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치(100)는 소음 감지부(300)를 더 포함할 수 있다.
소음 감지부(300)는 가열롤러(121), 비가열롤러(131), 조합롤러(141), 가이드롤러(151), 트래버스롤러(161), 프릭션롤러(171) 및 보빈롤러(181)의 회전소음 또는 회전진동을 감지하여 불량 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(190)는 어느 하나의 롤러에서 고장에 해당하는 회전소음 또는 회전진동이 감지되는 경우 전체 롤러의 동작을 중단하도록 할 수 있다. 이는 폴리머 사가 끊어지는 것을 방지하고 추가적인 고장을 방지하기 위함이다. 이하, 도 3을 참조하여 소음 감지부(300)에 대한 세부 구성에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 도 1에 따른 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치 중 소음 감지부의 세부 구성도이다.
도 3을 참조하면, 소음 감지부(300)는 소음 측정부(310), 신호 변환부(320), 주파수 분석부(330), 불량 판정부(340), 데이터 저장부(350)를 포함한다.
소음 측정부(310)는 주위의 작업 소음에도 불구하고 차별적으로 롤러(301)로부터 발생되는 소음의 세기만을 측정하여 전기적인 소음 신호로 변환하고, 이를 소음 측정부(310)로 제공한다. 예를 들어, 소음 측정부(310)는 2개의 마이크로폰(microphone)을 이용하여 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 소음 측정부(310)는 롤러(301)의 진동을 측정하여 전기적인 진동 신호로 변환하고, 이를 소음 측정부(310)로 제공한다. 이 경우, 소음 측정부(310)는 가속도계(acceleration meter)를 이용하여 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 롤러(301)의 소음 및 진동을 측정하여 불량 여부를 검출할 수도 있다.
소음 측정부(310)는 소음 신호 또는 진동 신호에 대해 증폭부(321)와 아날로그/디지털 변환부(322)를 구비하고 있다. 증폭부(321)는 소음 측정부(310)로부터 전기적인 소음 신호를 수신하여 소정 크기로 증폭하고, 증폭된 소음 신호를 아날로그/디지털 변환부(322)로 제공한다. 아날로그/디지털 변환부(322)는 증폭부(321)로부터 수신된 아날로그 형태의 소음 신호를 디지털 형태의 소음 신호로 변환하여 후술하는 주파수 분석부(330)로 제공한다. 또한, 증폭부(321)는 소음 측정부(310)로부터 전기적인 진동 신호를 수신하여 소정 크기로 증폭하고, 증폭된 진동 신호를 아날로그/디지털 변환부(322)로 제공한다. 아날로그/디지털 변환부(322)는 증폭부(321)로부터 수신된 아날로그 형태의 진동 신호를 디지털 형태의 진동 신호로 변환하여 주파수 분석부(330)로 제공한다.
주파수 분석부(330)는 소음 측정부(310)로 제공되는 디지털 형태의 소음 신호 및 진동 신호를 수신하여, 이 신호들에 대한 주파수 분석을 수행한다. 그리고 주파수 분석 결과 생성된 주파수 스펙트럼 데이터를 불량 판정부(340)로 제공한다. 일반적으로 롤러(301)로부터 발생되는 소음 신호 및 진동 신호는 광대역의 주파수 성분을 가지고 있다. 이러한 광대역 신호를 이루는 각각의 주파수 성분은 주파수 분석을 통해 알 수 있다. 이 경우, 좁은 주파수 대역에 포함되는 신호 성분만 통과시키는 필터를 사용한다. 필터는 개개의 인접해 있는 고정된 주파수 밴드의 필터를 조합시킴으로써 구성되는데, 스위치를 사용하여 연속적으로 주파수 대역을 주사하거나, 혹은 하나의 동조 필터를 사용하여 연속적으로 주파수 대역을 통과시킴으로써 주파수 분석을 하는 것이 가능하다.
불량 판정부(340)는 주파수 분석부(330)로부터 제공되는 소음 신호 및 진동 신호에 대한 주파수 스펙트럼 데이터를 수신하고, 이를 표준 소음 주파수 스펙트럼 데이터 및 표준 진동 주파수 스펙트럼 데이터와 비교함으로써 롤러(301)의 불량 여부를 판정한다. 이 경우, 소음 신호와 진동 신호는 일종의 주기 신호이다. 소음 신호와 진동 신호는 롤러(301)의 종류에 따라 특유의 주파수 성분을 갖는다. 그리고 표준 소음 주파수 스펙트럼과 표준 진동 주파수 스펙트럼을 통칭하여 표준 주파수 스펙트럼이라고 한다. 표준 소음 주파수 스펙트럼과 표준 진동 주파수 스펙트럼은 데이터 저장부(350)에 표준 주파수 스펙트럼 DB(351)로 저장된다. 롤러(301)는 그 종류에 따라 고유의 표준 주파수 스펙트럼을 가지므로, 표준 주파수 스펙트럼 DB(351)는 표준 주파수 스펙트럼을 롤러별로 분류하여 저장하고 있다.
불량 판정부(340)는 주파수 성분의 전체 에너지로써 롤러(301)의 소음 신호 및 진동 신호로부터 생성된 측정 주파수 스펙트럼 DB(352)의 데이터와 해당 롤러의 표준 주파수 스펙트럼 DB(351)의 데이터를 비교할 수 있다. 또한, 특정 주파수 성분의 진폭 또는 최대값을 가지는 주파수 대역으로써 생성된 주파수 스펙트럼 데이터와 표준 주파수 스펙트럼 데이터를 비교할 수 있다. 이 경우, 불량이 판정되면 해당 롤러(301) 또는 전체 롤러(301)의 동작이 중단되거나 감속될 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
100 : 폴리머 사의 권취장치
110 : 토출부
111 : 제1 폴리머 가닥
112 : 제2 폴리머 가닥
113 : 조합된 폴리머 사
120 : 가열부
121 : 가열롤러
130 : 비가열부
131 : 비가열롤러
140 : 조합부
141 : 조합롤러
150 : 가이드부
151 : 가이드롤러
160 : 트래버스부
161 : 트래버스롤러
170 : 프릭션부
171 : 프릭션롤러
180 : 보빈부
181 : 보빈롤러
181-1 : 제1 보빈롤러
181-2 : 제2 보빈롤러
190 : 제어부
200 : 회전 감지부
201 : 롤러
210 : 회전 측정부
220 : RPM 분석부
230 : 불량 판정부
240 : 데이터 저장부
241 : 표준 회전속도 DB
242 : 측정 회전속도 DB
300 : 소음 감지부
301 : 롤러
310 : 소음 측정부
320 : 신호 변환부
321 : 증폭부
322 : 아날로그/디지털 변환부
330 : 주파수 분석부
340 : 불량 판정부
350 : 데이터 저장부
351 : 표준 주파수 스펙트럼 DB
352 : 측정 주파수 스펙트럼 DB

Claims (3)

  1. 가열된 폴리머를 복수의 폴리머 가닥으로 토출하는 토출부;
    상기 토출부로부터 토출된 복수의 폴리머 가닥 중 제1 폴리머 가닥을 가열하는 가열롤러를 구동하는 가열부;
    상기 복수의 폴리머 가닥 중 제2 폴리머 가닥을 비가열하는 비가열롤러를 구동하는 비가열부;
    상기 제1 폴리머 가닥 및 상기 제2 폴리머 가닥을 조합하는 조합롤러를 구동하는 조합부;
    상기 제1 폴리머 가닥 및 상기 제2 폴리머 가닥이 조합된 폴리머 사를 하방으로 가이드하는 가이드롤러를 구동하는 가이드부;
    상기 가이드부의 하부에 위치하여 상기 조합된 폴리머 사를 보빈에 권취시키는 트래버스롤러를 구동하는 트래버스부;
    상기 트래버스부와 밀착하여 상기 조합된 폴리머 사가 상기 보빈에 권취되도록 프릭션롤러를 구동하는 프릭션부;
    상기 프릭션롤러로부터 안내되는 상기 조합된 폴리머 사가 보빈에 권취되도록 보빈롤러를 구동하는 보빈부;
    상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러를 상기 조합된 폴리머 사의 구성비율에 따라 기 설정된 회전비로 회전하도록 개별제어하는 제어부; 및
    상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러의 회전소음 또는 회전진동을 감지하는 소음 감지부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러 중 적어도 하나의 롤러의 회전소음이 기 설정된 회전소음보다 증감하는 경우 나머지 롤러의 동작을 중단시키도록 제어하는 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러의 회전속도를 감지하는 회전 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 가열롤러, 상기 비가열롤러, 상기 조합롤러, 상기 가이드롤러, 상기 트래버스롤러, 상기 프릭션롤러 및 상기 보빈롤러 중 적어도 하나의 롤러의 회전속도가 증감하는 경우 나머지 롤러의 회전속도를 기 설정된 증감비율에 따라 연동하여 증감시키도록 제어하는 가열방식 선택형 폴리머 사의 권취장치.
  3. 삭제
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