KR101974536B1 - 경편기의 경사절사위치추적시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경편기에 관한 것으로, 더 구체적으로는 경편기의 경사 절사 위치를 추적할 수 있게 한 경편기의 경사절사위치추적시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 경편기의 경사절사위치추적시스템은 경편기의 경사텐션부(B)와 재직부(C) 사이에 경사공급면의 횡 방향으로 경사 절사 시 이를 감지할 수 있는 발신부(10)와 수신부(20)를 설치하고, 그 발신부(10)와 수신부(20)를 제어하는 제어부와 수신부(20)의 수신신호를 저장하는 데이터저장부를 설치하며, 상기 발신부(10)와 수신부(20)는 레이저발신모듈과 레이저수신모듈로 이루어져, 레이저발신모듈에서 동일한 세기와 간격으로 짧은 시간 안에 끊어서 연속해서 신호를 보내고, 상기 제어부는 수신부(20)에서 비정상으로 수신을 받았을 때 데이터저장부에 기록된 데이터로부터 수신부(20)에서 수신된 정상과 비정상의 신호 세기에 대한 편차와 간격의 시간에 대한 편차를 계산하여 경사의 절사 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.

Description

경편기의 경사절사위치추적시스템{warp knitting machine of warp broken threads location tracking system}

본 발명은 경편기에 관한 것으로, 더 구체적으로는 경편기의 경사 절사 위치를 추적할 수 있게 한 시스템에 관한 것이다.

경편기란, 섬유를 재직하는 편직기 중의 하나로 편침(C2)과 가이드(C1)를 이용하여 위사의 공급 없이 경사만으로 루프를 만들어 섬유를 편직하는 장치이다.

이러한 경편기는 도1과 같이 경사가 공급되는 경사공급부(A); 경사의 텐션을 유지되도록 하는 경사텐션부(B); 경사텐션부(B)로부터 공급되는 경사를 가이드(C1)ㅋ 와 편침(C2)으로 재직하는 재직부(C); 재직된 원단을 권취하는 귄취부(D);의 경로로 이루어져 있는 것이 대부분이다.

경편기는 재직부(C)의 편직동작에 의해 경사텐션부(B)와 재직부(C) 사이에 경사가 끊어지는 절사 현상이 자주 일어난다.

절사 현상시 종래의 감지방법은 경사의 연결에 의해 장력을 유지하여야 할 편침(C2) 또는 가이드(C1)가 하중에 의해 낙하할 때 이를 전기적으로 감지하여 경편기를 멈추게 한 것이 대부분이었다.

이렇게 경편기의 작동이 멈추었을 때 종래의 경사 절사 위치의 확인은 작업자가 경사를 손으로 훑어서 찾는 방식이 대부분이었다.

그러나 종래의 방법은 장력이 유지되어 있는 경사를 건드리게 됨으로써 2차적인 절사이 발생하는 문제점이 있음은 물론 경편기가 큰 경우 경사의 수가 10,000 본을 넘을 경우도 있고, 경사의 굵기가 40 데니아 이하로 취급하는 경우도 허다하므로, 넓은 구간에서 얇은 실 한 가닥을 찾기가 상당히 어려운 문제점이 있었다.

참고로, 하기의 선행기술문헌은 특허정보넷 키프리스를 통해 "경편기"를 키워드로 하여 검색된 최근의 선행기술문헌 5건을 등재한 것으로, 하기의 선행기술문헌을 참고하여 본 발명에 관한 기술분야와 배경기술 및 그 발전상태를 파악할 수 있을 것이다.

공개/등록공보: 1020170094499, 1017312250000, 2004826960000, 1017478970000, 1016562110000.

본 발명은 경편기를 구성함에 있어, 경편기의 경사 절사 위치를 신속하고 정확하게 찾을 수 있도록 하려는 데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 경편기의 경사텐션부와 재직부 사이에 경사공급면의 횡 방향으로 경사 절사 시 이를 감지할 수 있는 발신부와 수신부를 설치하고, 그 발신부와 수신부를 제어하는 제어부와 수신부의 수신신호를 저장하는 데이터저장부를 설치하며, 발신부와 수신부는 레이저발신모듈과 레이저수신모듈로 이루어져 레이저발신모듈에서 동일한 세기와 간격으로 짧은 시간 안에 끊어서 연속해서 신호를 보내고, 제어부는 수신부에서 비정상으로 수신을 받았을 때 데이터저장부에 기록된 데이터로부터 수신부에서 수신된 정상과 비정상의 신호 세기에 대한 편차와 간격의 시간에 대한 편차를 계산하여 경사의 절사 위치를 추적하는 수단을 제안한다.

본 발명의 수단에 따르면, 종래에 비해 경편기의 경사 절사시 그 위치를 신속하면서도 정확하게 찾을 수 있고, 이로 인해 종래와 같은 경사의 2차 절사를 방지할 수 있으며, 구성이 간단하고, 설치가 편리하며, 작동이 원활하고, 사용이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 측면 예시도
도 2는 도 1에 설치된 발신부와 수신부를 정면에서 본 작동도
도 3은 도 2의 작동을 숫자로 나타낸 작동도
도 4는 도 3에서 절사 위치가 다른 곳에서 나타났을 때의 작동도
도 5는 도 2에서 신호를 세기를 다르게 한 작동도
도 6은 도 5에서 신호의 수를 다르게 한 작동도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 다만, 첨부된 도면은 요부에 관한 설명의 편의를 위해 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있고, 설명에 사용되는 용어 및 명칭은 사전적인 의미가 아닌 구성의 형상이나 작용, 역할 등에 의해 함축적으로 정해질 수 있으며, 방향에 관한 설명은 최초로 제시된 도면으로부터 최초로 제시한 방향을 기준으로 결정되며, 위치에 관한 설명은 각 구성의 중간 또는 원의 중심을 기준으로 내외가 결정된다. 그리고 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호나 명칭으로 대체한다.

이하, 도1을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도1은 경편기를 재직 경로의 일부를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 경편기를 대상으로 하며, 그 경편기의 경사텐션부(B)와 재직부(C) 사이에 발신부(10)와 수신부(20)가 설치될 수 있다.

더 구체적으로 설명하면,

경사가 공급되는 경사공급부(A); 경사의 텐션을 유지되도록 하는 경사텐션부(B); 경사텐션부(B)로부터 공급되는 경사를 가이드(C1)와 편침(C2)으로 재직하는 재직부(C);를 포함하는 경편기를 대상으로 하고, 그 경편기의 경사텐션부(B)와 재직부(C) 사이에 경사의 횡 방향 양단에 마주보도록 발신부(10)와 수신부(20)가 설치될 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 발신부(10)와 수신부(20)는 경편기의 양측 프레임으로부터 브라켓이나 지지대 등을 이용하여 설치될 수 있고, 도시된 바와 같이, 경사와 소폭의 간격을 띄운 채 유지하도록 설치하는 것이 바람직하다.

도시되어 있지는 않지만, 발신부(10)는 동일한 세기와 간격으로 발신신호를 짧은 시간 안에 신호를 끊어서 연속해서 보내기 위해 레이저발신모듈로 이루어질 수 있고, 수신부(20)는 레이저수신모듈로 이루어질 수 있다.

상기한 레이저발신모듈은 초당 3,000~6000번의 빛 또는 파장 또는 주파수(이하 '신호'라 함)를 초단타로 연속해서 발신할 수 있고, 레이저수신모듈 그 레이저발신모듈에서 보내는 신호를 정확하게 받아서 감지할 수 있으므로, 본 발명의 발신부(10)와 수신부(20)의 역할을 수행함에 있어 적합니다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)와 수신부(20)는 경사공급면의 전방에 설치될 수 있고, 필요에 따라 후방에 설치될 수도 있으며, 이렇게 전방에 설치되는 경우 경사 절사 시 그 실이 풍력에 의해 전방으로 날리면서 발신신호에 간섭을 일으킬 수 있도록 경사의 후방에는 전방으로 풍력을 발생시킬 수 있는 에어공급부(30)를 설치하는 것이 바람직하다.

도시되어 있지는 않지만, 에어공급부(30)는 컴프레셔에 의해 공급되는 배관에 발신부(10)로부터 수신부(20)로 이어지는 방향과 동일하게 설치하고, 그 배관에서 경사를 바라보는 면에 다수의 타공을 형성하거나 장공을 형성하여 경사 방향으로 에어가 토출되는 구조로 형성할 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 발신부(10)와 수신부(20)가 경사공급면의 전방에 설치되는 경우, 경사 절사 시 그 실이 하중에 의해 자연적으로 낙하하면서 발신신호에 간섭을 일으킬 수 있으므로, 별도의 강제수단을 동원하지 않아도 된다. 하지만, 경사의 실이 매우 얇을 경우 자연낙하가 어려울 수 있으므로 상술한 바와 같이 전방에 에어공급부(30)를 설치하여 발신부(10)와 수신부(20)가 위치하는 후방으로 풍력을 발생시키는 것이 더욱 바람직하다.

도시되어 있지는 않지만, 수신부(20)의 근처 또는 경편기를 제어하는 제어반에 발신부(10)와 수신부(20)를 제어하는 제어부가 설치되고, 그 제어부의 일측에 수신부(20)의 수신신호를 저장하는 데이터저장부를 더 설치되며, 제어부는 프로세서로 이루어질 수 있고, 데이터저장부 메모리로 이루어질 수 있다.

상기 발신부(10)는 동일한 세기와 간격으로 발신신호를 짧은 시간 안에 신호를 끊어서 연속해서 보내고, 상기 수신부(20)는 경사의 절사에 의해 발신신호에 간섭을 받으면서 발신신호를 비정상적으로 수신하였을 때를 감지하여 그 신호를 제어부로 전송하며, 상기 제어부는 수신부(20)의 신호 전달시 경편기의 동작을 정지시키고, 이와 동시에 데이터저장부의 기록을 통해 수신부(20)에서 수신받은 정상적인 신호의 값과 비정상적인 신호의 값에 대한 편차를 계산하여 경사 절사 위치를 추적할 수 있게 구성한다.

도시된 바와 같이, 수신부(20)의 비정상적인 수신에 의해 경편기가 정지되고, 제어부의 계산에 의해 절사 위치를 추적한 경우, 경편기의 어느 한 부분에 경사의 공급방향과 나란히 설치되어 절사 위치를 표시하는 표시부(40)가 더 장치될 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 상기 표시부(40)는 엘이디모듈로 구성될 수 있고, 경사공급 면의 폭을 따라 다수의 엘이디가 실장되며, 추적된 위치의 의심 구간 안에 하나 또는 수개의 엘이디를 점등시켜 표시할 수 있으며, 엘이디모듈은 경편기의 프레임이나 경사공급 면의 양측 구조물로부터 와이어를 연결하여 매달거나, 브라켓 등을 이용하여 지지하는 형태로 설치될 수 있다.

이하, 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도2는 도1에 설치된 발신부(10)와 수신부(20)를 정면에서 본 것으로서, 도시된 바와 같이, 발신부(10)와 수신부(20)는 경사의 횡 방향 양단에 마주보도록 설치된다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)는 발신부(10)의 위치에서 수신부(20)의 위치까지 충분하게 도달할 수 있는 신호를 초단타로 연속해서 보내며, 수신부(20)는 발신부(10)로부터 보낸 신호가 경사 절사의 간섭을 받지 않고 도달하면 정상으로 인식하고, 절사의 간섭을 받아 신호의 세기와 간격의 시간에 값이 정상과 다른 값으로 수신되면 비정상으로 인식한다.

첨부도면을 간략하게 설명하면, 절취선의 상부 도면은 경사의 공급면에 발신부(10)와 수신부(20)가 배치된 형태를 나타낸 것이고, 하부 도면의 좌측 숫자는 발신부(10)에서 연속적으로 보내는 신호의 순서를 나타낸 것이며, 우측의 정상과 비정상은 좌측 발신부(10)의 신호에 따라 정상으로 받는 상황과 비정상으로 받는 상황을 나타낸 것이며, 경사의 가로방향으로 표시된 숫자는 경사의 폭을 10구간으로 나누어 각 구간을 숫자로 표시한 것이다.

도시된 바와 같이, 1번째와 2번째는 발신부(10)의 신호가 경사의 간섭을 받지 않은 상태로 통과하여 정상으로 인식하였고,

3번째 신호는 3구간에서 경편기의 절사가 일어났으며, 이에 의해 신호의 간섭을 받아 수신부(20)에서 정상과 다른 신호의 세기와 간격의 시간을 입력받아 비정상을 인식한 상태이며, 4번째의 절사의 간섭이 해제되어 다시 정상으로 인식한 상태이다.

상술한 3번째 발신한 신호는 발신부(10)에서 보내는 신호가 수신부(20)에 도달하기 전 경사가 절사되었고, 그렇게 절사 된 실이 신호를 스치면서 신호에 간섭을 받았으며, 그렇게 간섭을 받은 저항값에 의해 신호의 세기와 간격의 시간에 편차가 생기고, 수신부(20)는 정상으로부터 차이가 나는 값을 수신함으로써, 비정상을 인식할 수 있다.

상술한 상황에서 수신부(20)가 비정상으로 수신되고, 다음 신호를 정상으로 받았을 때, 이를 제어부가 감지하여 경편기의 작동을 멈추고, 정상, 비정상, 정상으로 이어지는 기록을 계산하여 경사의 절사 위치를 추적한다.

도시된 바와 같이, 절사 위치의 추적방법은 정상일 때 수신부(20)에서 받은 신호의 세기와 비정상일 때 수신부(20)에서 받은 신호의 세기에 대한 편차를 계산하며, 이와 동시에 정상일 때 간격을 두고 수신부(20)에서 받은 신호의 시간과 비정상일 때 수신부(20)에서 받은 신호의 시간에 대한 편차를 제어부에서 계산하여 발신부(10)로부터 출발하여 신호의 세기가 약해지기 시작하는 구간을 추적할 수 있다.

이때, 절사 위치의 추적방법은 상술한 바와 같이 신호의 세기에 대한 편차를 통해 추적하거나, 간격을 두고 신호를 받는 시간을 통해 추적하는 것 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 이들 둘을 병행하여 정확성을 더욱더 높일 수 있다.

첨부된 도면을 통해 알 수 있는 것은, 수신부(20)에서 받은 신호의 세기에 의해 정상과 비정상을 판단할 수 있고, 비정상 시 정상과 비정상 사이의 시간이 정상일 때와 편차가 발생하며, 비정상 이후에 정상 시 비정상과 정상 사이의 시간에 편차가 발생함을 알 수 있다.

이하, 도3을 참조하여 설명을 하면 다음과 같다.

도3은 도2의 발신부(10)에서 발신되는 신호의 세기를 숫자로 표시하여 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)는 100단위라는 세기를 가지고 출발하여 수신부(20)에서 89단위의 세기를 수신받으면 정상으로 판단하고, 이와 동시에 89단위의 세기가 10단위의 간격을 두고 수신부(20)에 도착하면 정상으로 판단하며, 이를 넘어서면 비정상으로 판단한다.

우선, 세기의 변화를 설명하면,

도시된 바와 같이, 발신부(10)의 신호는 예를 들어 100단위라는 세기를 가지고 출발하는 신호를 보내고, 경사의 전체 폭을 10구간으로 나누었을 때, 신호는 각 구간을 지날 때마다 공기의 저항과 신호 자체의 소멸력에 의해 발신부(10)로부터 거리와 비례하여 1구간을 지날 때마다 1단위씩 세기가 감소되는 신호를 보내면, 최종적으로 수신부(20)에 도착할 때 신호의 세기는 89의 단위로 수신되고, 이때를 정상으로 인식하며, 이를 넘었을 때는 비정상으로 인식한다.

즉, 신호의 세기는 발신부(10)로부터 가까울수록 신호의 값이 크고, 멀수록 작다.

상기한 세기는 레이저발신모듈에서 보내는 신호의 주파수 또는 파장 또는 세기를 조정하여 달성할 수 있다.

비정상으로 판단시, 어딘가에 경사 절사되었고, 절사 시 발신신호의 세기에 간섭이 생기면서 신호의 세기에 저항이 발생하였으며, 그 저항값만큼 발신신호의 세기가 약해지고, 저항값은 3번째 발신신호의 세기 숫자 아래의 동그라미표와 같이, 경사의 전체 폭을 10구간으로 나누고, 1구간의 저항값이 10단위라고 가정할 때, 발신신호의 세기가 약해지는 것에 따라 발신부(10)로부터 거리와 비례하여 1구간을 지날 때마다 저항값은 1단위씩 상승한다고 가정하면, 최종적으로 수신부(20)에서 수신되는 신호의 세기는 89와 편차를 가지게 된다.

즉, 저항은 신호의 세기에 의해 발신부(10)로부터 가까울수록 저항값이 작고, 멀수록 크다.

상술한 편차로 최종의 세기가 달라지며, 최종의 세기 값으로부터 저항값이 계산하여 절사 구간을 추적할 수 있다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)에서 신호를 보낼 때, 수신부(20)에서 받는 정상 세기는 89이고, 1번째와 2번째는 수신부(20)에서 모두 정상 세기를 수신하였으며, 3번째는 어느 한 구간에 절사되었고, 그 절사에 의한 간섭에 의해 77이라는 비정상적인 세기를 수신하였으며, 정상적인 세기의 값 89에서 77을 빼면 12의 저항값을 계산해 낼 수 있고, 12의 저항값은 3구간에 해당하므로, 3구간에서 절사가 되었다는 것을 계산해 낼 수 있다.

즉, 89-75=12, 12의 저항값을 가지는 구간은 3구간이라는 것을 알 수 있다.

제어부는 상술한 세기의 편차를 계산하여 구간을 추적할 수 있지만, 수신부(20)에 받는 세기에 따라 추적되는 구간의 값을 미리 입력해 놓고, 수신부(20)에서 그 값을 받으면 바로 구간을 인식할 수 있게 설정해 놓을 수 있다.

이렇게 하면, 제어부가 복잡한 계산을 수행하지 않아도 되고, 비정상 시 즉각적으로 수치의 대비를 통해 구간을 바로 인식할 수 있는 효과가 있다.

다음으로, 시간을 살펴보면, 도시된 바와 같이, 절사에 의해 신호에 간섭이 생기면, 그 간섭이 생기는 시간만큼 신호는 딜레이되고, 딜레이되는 시간만큼 신호가 늦게 수신되어 정상과 비정상의 시간이 달라진다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)에서 발신된 신호가 경사의 전체 폭을 10구간으로 나누어 10구간을 지나서 수신부(20)에 도착하는 시간이 10단위의 시간이 걸린다고 가정하면, 10단위의 간격을 두고 발신신호를 수신부(20)에서 10단위를 연속적으로 받으면 정상으로 인식하고, 이를 넘으면 비정상으로 판단한다.

도시된 바와 같이, 비정상으로 판단할 때의 경우를 구체적으로 살펴보면, 3번째 발신된 신호는 3구간에서 경사가 절사되었고, 절사에 의한 간섭이 생기면서 신호가 딜레이 되었으며, 딜레이 되는 시간만큼 원래의 시간인 10보다 지연된 13이 수신되었다.

이때, 지연시간은 신호의 간섭에 의해 정상보다 딜레이되어 늦어지게 수신되고, 딜레이 시간은 발신신호의 세기와 비례하여 절사가 발생하는 구간에 따라 수신되는 시간에 편차가 발생하며, 편차는 간섭이 발생하는 구간이 발신부(10)로부터 근접할수록 딜레이되는 시간이 짧고, 멀어질수록 딜레이되는 시간이 길다.

즉, 비정상의 시간은 신호의 세기에 의해 절사 발생 구간이 발신부(10)로부터 가까울수록 시간의 값이 작고, 멀수록 시간의 값이 크다.

비정상 이후 정상의 경우를 살펴보면, 4번째 신호에 절사의 간섭이 해제되었고, 이에 4번째는 원래 도달하여야 할 시간에 수신되었나, 비정상이 딜레이 되었음으로 비정상과 정상 사이의 간격은 정상 간격인 10보다 단축된 7이 수신되었다.

이때, 단축시간은 비정상이 딜레이되어 늦어지면서 그 뒤의 정상 신호와 거의 겹쳐지는 상태로 수신되고, 단축시간은 비정상이 딜레이되는 구간에 따라 수신되는 시간에 편차가 발생하며, 편차는 간섭이 발생하는 구간이 발신부(10)로부터 근접할수록 단축 시간이 길고, 멀어질수록 단축시간이 시간이 짧다.

즉, 비정상 이후 정상의 시간은 비정상의 신호가 딜레이에 되는 구간이 발신부(10)로부터 가까울수록 시간의 값이 크고, 멀수록 시간의 값이 작다.

상술한 편차로 최종의 시간이 달라지며, 최종의 시간으로부터 저항값이 발생한 지점을 계산하여 절사 구간을 추적한다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)에서 신호를 보낼 때, 수신부(20)에서 받는 정상 간격은 10이고, 1번째와 2번째는 사이는 10의 간격을 수신했으므로 정상을 인식하였으며, 2번째와 3번째는 어느 한 구간에 절사되었고, 그 절사에 의한 간섭에 의해 저항값이 발생하여 발신신호의 세기가 약해졌으며, 그 세기가 약해지면서 발신신호가 지연되어 10보다 지연된 13의 간격을 두고 수신했으므로 비정상을 인식하였고, 3번째와 4번째는 절사의 간섭이 해제되어 10보다 단축된 7의 간격을 두고 수신했으므로 정상을 인식하였다.

제어부에서 상술한 편차를 계산하면, 지연시간은 13이고, 13에서 정상 시간인 10을 빼면 3이므로, 3번째 구간에서 간섭이 발생했다는 것을 계산해 낼 수 있고, 단축시간은 7이고, 7에서 정상 시간인 10을 빼면 3이므로 3번째 구간에서 간섭이 발생했다는 것을 계산하여 확인할 수 있다.

즉, 13-10=3, 10-7=3이므로 저항값이 시작된 구간이 3구간이라는 것을 알 수 있다.

제어부는 상술한 시간 간격의 편차를 계산하여 구간을 추적할 수 있지만, 수신부(20)에 받는 시간 간격의 따라 추적되는 구간의 간격 값을 미리 입력해 놓고, 수신부(20)에서 그 값을 받으면 바로 구간을 인식할 수 있게 설정할 수 있다.

이렇게 하면, 제어부가 복잡한 계산을 수행하지 않아도 되므로, 비정상 시 즉각적으로 구간을 인식하고, 이를 바로 표시할 수 있는 효과가 있다.

이처럼, 세기 또는 시간의 간격 하나만으로도 위치의 추적이 가능하나, 이 둘을 모두 적용하면 절사 구간을 더욱더 정밀하고 정확하게 추적할 수 있다.

이하, 도4를 참조하여 설명을 하면 다음과 같다.

도4는 도3에서 경사 절사의 위치가 다른 곳에서 일어났을 경우를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 발신부(10)에서 3번째 발신신호를 보낼 때, 8구간에서 경사의 절사가 일어나 신호에 간섭이 발생하였으며, 이때 3번째 수신부(20)는 89라는 정상 세기가 아닌 72라는 비정상적인 세기의 값을 받았음으로 비정상임을 알 수 있고, 4번째 수신부(20)는 다시 89라는 정상 세기가 값을 받았음으로 정상임을 알 수 있으며, 3번째 비정상의 편차를 계산하면, 정상적인 세기의 값 89에서 72를 빼면 17의 저항값을 계산해 낼 수 있으며, 17의 저항값은 8구간의 저항값에 해당하므로, 8구간에서 절사가 되었음을 추적할 수 있다.

상술한 세기의 편차에 따른 값을 계산하면 89-72=17, 17의 저항값을 가지는 구간은 8구간이므로, 8구간에 절사가 되었음을 알 수 있다.

또한, 2번째와 3번째 사이의 시간이 정상인 10이 아닌 18로 수신되었음으로 비정상적임을 알 수 있고, 비정상의 편차를 계산하면 비정상 지연시간 값 18에 정상값 10을 빼면 8이 되므로, 8구간에 절사가 되었음을 알 수 있으며, 3번째와 4번째 사이의 시간은 단축시간 2로 수신되었으며, 4번째는 본래의 시간에 수신되었음으로 정상임을 알 수 있고, 비정상 이후 정상 시간의 편차를 계산하면 정상값 10에 단축시간 값 2를 빼면 8이 되므로, 8구간에 절사가 되었음을 확인할 수 있다.

상술한 시간의 편차에 따른 값을 계산하면 18-10=8, 10-2=8이므로, 저항값이 시작된 구간이 8구간이라는 것을 알 수 있다.

이처럼, 신호의 세기를 통해 1차로 절사 구간을 추적할 수 있고, 2차로 신호의 시간을 절사 구간을 확인할 수 있으며, 계산의 순서는 수신부(20)의 계측이 쉽고, 계산의 방식이 쉬운 순서대로 수행할 수 있으며, 필요에 따라 이들 중 하나를 선택할 수도 있고, 병행할 수도 있으며, 병행하면 보다 정밀하고 정확한 위치의 추적이 가능하고 이를 검증할 수 있다.

상술한 설명은 발신부(10)에서 발신한 하나의 신호가 수신부(20)에 도착하기 전에 경사의 절사에 의한 걸림에 따른 간섭에 의한 상황을 설명한 것으로서, 실제 발신신호의 간격이 초단타임을 감안할 때는 절사시 상당히 많은 신호의 수가 간섭을 받게 되며, 간섭을 받는 발신신호의 수가 많더라도, 간섭이 발생한 시점의 값과 최종의 값만을 가지고 상술한 원리로 계산하면 쉽게 절사 위치를 찾을 수 있고, 그 평균 값을 미리 제어부에 입력하여 대비하는 방식으로 추적하면, 절사 위치를 더욱더 빠르게 찾을 수 있다.

이하, 도5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도5는 도2에서 신호의 세기를 다르게 해서 보낸 도면으로서, 도시된 바와 같이, 발신부(10)에서 2 이상의 다른 신호의 세기를 순서를 가지고 반복해서 연속적으로 발신하며, 수신부(20)는 세기가 다른 발신신호의 수신 여부를 판단하여 절사 구간을 추적할 수도 있다.

더 구체적으로 설명하면,

도시된 바와 같이, 발신부(10)의 신호는 경사의 폭을 2 이상으로 나누었을 때, 발신부(10)로부터 해당구간의 거리만큼 신호의 세기가 유지되고, 그 구간을 지나면 신호의 세기가 감소 된 세기로 유지되어 수신부(20)에 수신되는 발신신호를 구간의 수만큼 순서대로 반복해서 연속적으로 보낸다.

상기에서 발신부(10)로부터 해당구간의 거리만큼 신호의 세기가 유지되는 세기를 감지세기라고 정하고, 해당구간을 지나면 신호의 세기가 감소되어 유지되는 세기를 감소세기라고 정하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 발신부(10)는 경사의 폭을 10구간으로 나누었을 때, 1구간에서 9구간까지 각자의 구간 내에서 감지세기를 유지하고, 각자의 구간을 지나면 감소세기를 유지하는 발신신호를 9개를 순차적으로 반복해서 연속적으로 발신한다.

도시된 바와 같이, 수신부(20)는 9개를 순차적으로 반복해서 발신되는 신호의 세기가 수신되면 정상으로 판단하고, 그렇지 않으면 비정상으로 판단한다.

비정상의 발생은 발신부(10)에서 발신한 감지세기의 유지 중 절사에 의한 저항값을 받으면 감소세기가 약해진 세기로 수신부(20)에 수신되거나, 감소세기 중 절사에 의한 저항값을 받으면 감소세기가 약해진 세기로 수신부(20)에 수신된다.

상기에서 감지세기에 저항값을 받아 약해지는 세기를 감지저항세기로하고 정하고, 감소세기에 저항값을 받아 약해지는 세기를 감소저항세기로하고 정하여 설명하기로 한다.

상기에서 발신부(10)는 신호의 세기 대신 주파수의 파형을 다르게 하여 거리에 대한 유지와 변화 그리고 간섭에 대한 변화를 일으킬 수 있으며, 수신부(20)는 이를 감지하여 판단할 수도 있다.

더욱더 구체적으로 설명하면,

도시된 바와 같이, 발신신호는 경사의 폭을 10구간으로 나누었을 때, 1번째 발신신호는 1구간의 거리까지만 감지세기를 유지하고, 2구간부터 10구간까지는 감지세기를 유지한 상태로 수신부(20)에 수신되며, 이러한 방식으로 구간마다 감지세기의 범위를 넓혀 2번째부터 9번째 발신신호를 순차적으로 반복해서 연속적으로 보내고, 이를 수신하며, 제어부는 본래의 발신세기 값이 수신부(20)에 수신되면 정상으로 판단하고, 그렇지 않으면 비정상으로 판단한다.

도시된 바와 같이, 3번째 신호를 보낼 때, 어느 한 구간에서 절사에 의한 간섭이 발생하고, 그 간섭에 의해 신호에 저항값이 적용되었으며, 이로 인해 수신부(20)는 해당 세기 값과 다른 세기 값을 수신하였고, 제어부는 이를 통해 3번째 신호를 비정상으로 판단하였으며, 4번째 발신신호는 정상적으로 수신되었으므로, 정상으로 판단하였다.

이때, 제어부는 비정상 다음 정상으로 수신되었을 때 경편기를 정지시키고, 구간의 추적에 들어가며, 구간의 추적은 정상과 비정상 다시 정상으로 이어지는 과정을 통해 ON/OFF 방식으로 구간의 추적이 가능하다.

도시된 바와 같이, 3번째 신호의 수신시 비정상으로 수신되고, 그 비정상의 전과 후가 정상으로 수신되었음으로, 3구간에 절사가 되었음을 바로 알 수 있다.

왜냐하면, 발신부(10)는 레이져발신모듈로 초당 3,000~6,000번의 신호를 순서를 가지고 끊어서 반복적으로 연속해서 보내는 것을 감안할 때, 2번째 2구간을 통과하고, 3번째 3구간을 통과하지 못한 것으로부터 3구간의 절사를 바로 확인할 수 있으며, 4번째는 절사 된 실을 발신부(10)를 통과하여 해제됨으로써 감지하지 못한 것으로부터 3구간의 절사를 확인할 수 있다.

도2와의 차이는 구간을 정하고 각 구간에 맞도록 신호의 세기를 다르게 하여 보내면, 수신부(20)에서 수신을 받을 때, 도2와 같이 제어부에서 계산을 하기 전에 ON/OFF 방식의 감지에 의해 바로 절사 구간을 추적할 수 있으므로, 구간의 추적이 쉽고 빠른 효과가 있다.

제어부는 1차적으로 ON/OFF 방식을 통해 구간의 절사를 확인한 후, 더욱 정밀하게 3번째의 신호에서 3구간에 실제 절사가 되었는지를 확인하는 2차 단계를 더 거치는 것이 바람직하다.

2차 단계는 신호의 세기가 감지세기 중 절사에 의한 저항값에 의해 약해지는 감지저항세기인지, 감소세기 중 절사에 의한 저항값에 의해 약해지는 감소저항세기인지를 판단하는 단계를 거친다.

도시된 바와 같이, 3구간에서 절사가 되었다면, 3번째 발신신호는 감지저항세기의 값으로 수신되며, 그 감지저항세기의 값이 미리 설정된 3구간에 해당하는 감지저항세기의 값이 맞는지를 판단하고, 그 값에 해당한다면, 3구간의 절사가 맞으므로 더 이상의 추적단계는 불필요하다.

상기에서 미리 설정된 3구간의 감지저항세기의 값은 각 신호가 구간을 통과하여 수신부(20)에 도착할 때 감지세기의 유지시 절사에 의한 저항값에 의해 각 구간에 계산된 감지저항세기의 값을 미리 입력한 다음 그 대비를 통해 알 수 있고, 감지저항세기의 값의 계산은 도3의 계산방식으로 도출하거나, 실제 각 발신신호가 구간을 통과하여 절사에 의한 저항값이 수신부(20)에 입력되는 수치를 범위화하여 대비표를 만들 수 있고, 제어부는 이를 대비하여 판단할 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 만약 3번째의 발신신호가 3구간이 아닌 1구간이나 2구간에서 절사되어 그 감지저항세기의 값이 3구간의 감지저항세기의 값으로 수신되지 않을 때에는 3차 단계를 더 거쳐야 한다.

3차 단계는 상술한 바와 마찬가지로, 수신된 감지저항세기의 값이 미리 입력된 1구간에 해당하는 것인지, 2구간에 해당하는 것인지를 판단하고, 그 값에 해당하는 구간이 도출된다면 더 이상의 추적단계는 불필요하다.

도시되어 있지는 않지만, 만약 3번째의 발신신호가 감지저항세기가 아닌 감소저항세기로 수신되는 경우, 절사 된 구간이 3구간이 아닌 4구간에서 10구간 사이에 발생한 것이므로, 4차 단계를 더 거쳐야 한다.

4차 단계는, 상술한 바와 마찬가지로, 수신된 감소저항세기의 값이 미리 입력된 4구간에서 10구간 중 어디에 해당하는 것인지를 판단하고, 범위 내에 속하는 해당 값의 대비를 통해 판단할 수 있으며, 해당구간이 도출된다면 더 이상의 추적단계는 불필요하다.

상기에서 감소저항세기의 값 또한 상술한 감지저항세기의 값과 마찬가지로 도3에 따른 계산방식이나 실제 수신부(20)에 입력되는 값으로부터 범위화하여 대비표를 만들 수 있고, 제어부는 이를 대비하여 판단할 수 있다.

4차 단계 이후에 더욱더 정밀한 추적이 필요할 경우 또는 2차에서 4차까지의 추적단계에서 미리 설정된 값과 맞지 않아 해당 구간의 추적이 불가능할 경우, 5차 단계와 6차 단계를 더 수행할 수 있으며, 5차 단계는 도3과 같이 신호의 세기에 대한 편차를 계산하여 구간을 추적하고, 6차 단계는 신호의 시간에 대한 편차를 계산하여 구간을 추적할 수 있다.

상술한 2차에서 6차까지의 추적단계는 신속성에 따라 계산방식과 대비방식을 선택할 수 있고, 순서를 바꾸어 수행할 수 있다.

이렇게 하면, 대부분 1차의 ON/OFF 방식과 2차의 확인방식을 통해 구간의 추적이 가능하므로, 구간의 추적이 더욱 간편하고, 신속하며, 정확한 효과가 있음은 물론 추적단계를 순차적으로 정하여 수행함으로써 불필요한 추적단계를 줄일 수 있고, 이로 인해 발신과 수신에 필요한 회로의 부하 및 제어부의 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도시되어 있지는 않지만, 발신부(10)와 수신부(20)는 2 이상의 다른 신호 세기를 발신하는 수만큼 구비될 수 있다.

즉, 경사의 폭을 10구간으로 나누었을 때, 발신부(10)로부터 각 구간만큼 신호의 세기가 유지되게 하는 발신부(10)와 이를 수신하는 수신부(20)를 9개 구비하고, 이를 나란히 설치할 수 있다는 것이다.

이렇게 하지 않을 경우, 하나의 발신부(10)와 수신부(20)에서 2 이상의 다른 신호 세기를 순차적으로 반복해서 연속적으로 발신하고 수신하여야 하므로, 회로의 구성의 복잡해짐은 물론 그 회로의 작동에 따른 부하가 많이 걸리는 문제점이 있을 수 있다.

그러나 상술한 바와 같이 해당구간을 탐색하는 발신부(10)와 수신부(20)를 독립적으로 구성할 경우, 각 발신부(10)와 수신부(20)의 회로구성의 간단함은 물론 그 작동이 원활하며, 감지의 신속성을 향상시킬 수 있다는 것이다.

이하, 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도6은 경사를 3구간으로 나누어 2가지의 발신신호 세기로 발신하는 상태를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이, 4번째의 발신신호에서 비정상으로 수신하였으나, 도5와는 다르게 1구간에서 절사되었다.

이럴 경우는 극히 드물게 일어날 수 있는데, 예를 들어 초단타로 발신하는 발신신호의 속도보다 절사 된 실이 더 빠르게 발신신호를 스쳐 지나갈 경우 발생할 수 있다.

제어부는 도5와 마찬가지로 1차 단계의 ON/OFF를 방식을 통해 2구간에 절사가 확인되지만, 2차 단계에서 감지저항세기의 값이 2구간이 아님을 알 수 있고, 이에 3차 단계를 수행하여 1구간이라는 것을 추적할 수 있다.

3차 단계 이후 4차 단계는 불필요하므로 배제하고, 더욱더 정밀한 추적이 필요할 경우, 5차 단계와 6차 단계의 선택 또는 병행하여 1구간 중의 구체적인 구간을 더 정밀하게 추적할 수 있다.

도5와 차이는 발신신호의 세기에 대한 수를 최소 2가지 세기만 가지고도 구간의 추적이 가능하다는 것이며, 그 구간 내에 좀 더 정밀한 추적단계를 거치므로 서 추적단계의 범위를 축소시키는 방식으로 추적하는 것이 가능하다는 것이다.

이렇게 하면, 도5에 비해 신호의 세기에 대한 수를 줄일 수 있고, 이와 동시에 발신부(10)와 수신부(20)의 회로의 구성과 그 구성의 작동에 따른 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에서 제안한 구성의 응용을 설명을 하면 다음과 같다.

본 발명은 본 발명에서 추구하고자 하는 구성의 원리와 그 원리의 이해를 돕고자 본 발명의 구성과 그 구성에 포함되는 구체적인 구성요소를 도면화하고 그 도면을 기반으로 하여 설명을 한 것이며, 본 발명에 포함되는 구성 및 그 구체적인 구성요소는 추구하고자 하는 원리를 감안하여 구조, 형태, 모양, 배치, 방향, 수량이 결정되며 이를 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있을 것이다. 본 발명에서 제시한 구성 및 그 구체적인 구성요소는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명에서 얻고자 하는 효과와 그 효과로부터 더 나은 효과를 얻기 위해 어떠한 원리를 적용하는 것이 가장 바람직한 것인지를 예시한 것이다. 이에 따라서 본 발명은 상술한 구성들을 모두 포함하여 본 발명은 완성하는 것이 가장 바람직하나, 원가절감, 제조의 편의성, 환경조건 또는 필요에 따라 상기에서 설명한 구성 중 일부를 선택 또는 배제하여 완성할 수 있고, 하나 또는 일부의 구성을 따로 떼어내어 다른 구성과 병합하여 완성할 수도 있다. 그리고 상기에서 설명한 각 구성은 원리, 용도, 기능, 역할, 작용, 효과 등을 감안하여 이 기술분야가 아닌 다른 기술분야에 독립적으로 적용될 수도 있을 것이다. 이를 기반으로 하여 본 발명의 권리범위는 아래와 같이 본 발명의 청구항을 가능한 포괄하는 범위로 특정하여 청구할 수 있을 것이다.

이상으로, 본 발명의 설명을 모두 마치며, 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 기술자라면 상술한 구체적인 내용을 통해 본 발명에서 추구하고자 하는 요지를 충분히 파악할 수 있을 것으로 보이고, 도시는 되어 있지만 설명하지 않은 부분에 대한 작용효과는 도면을 통해 충분히 유추 가능할 것이다. 이에 통상의 기술자라면 본 발명에서 언급한 내용을 기반으로 이 기술분야의 다양하게 수정 및 변경하여 적용할 수 있을 것이며, 이로 인해 이 기술분야의 발전은 물론 사용상의 효율성을 더욱더 증대시킬 수 있을 것이다.

A: 경사공급부
B: 경사텐션부
C: 재직부
C1: 가이드
C2: 편침
D: 권취부
10: 발신부
20: 수신부
30: 에어공급부
40: 표시부

Claims (3)

1. 경편기의 경사텐션부(B)와 재직부(C) 사이에 경사공급면의 횡 방향으로 경사 절사 시 이를 감지할 수 있는 발신부(10)와 수신부(20)를 설치하고, 그 발신부(10)와 수신부(20)를 제어하는 제어부와 수신부(20)의 수신신호를 저장하는 데이터저장부를 설치하며,
   상기 발신부(10)와 수신부(20)는 레이저발신모듈과 레이저수신모듈로 이루어져, 레이저발신모듈에서 동일한 신호를 동일한 간격으로 연속해서 보내고,
   상기 제어부는 수신부(20)에서 비정상으로 수신을 받았을 때 데이터저장부에 기록된 데이터로부터 수신부(20)에서 수신된 정상과 비정상 신호의 값에 대한 편차와 간격에 대한 시간의 편차를 계산하여 경사의 절사 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 경편기의 경사절사위치추적시스템.
2. 삭제
3. 삭제

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