KR19980077621A - 공기분사직기의 위사탐지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속직기에서 많이 채용되고 있는 터널 리드(Tunnel Reed)의 안내를 통하여 비주(飛走)되는 위사를 전송된 빛에 의해 탐지하는 공기분사직기의 위사(위사緯絲)탐지장치에 관한 것으로, 직기의 터널 리드를 따라 공기분사힘에 의해 비주되는 위사를 검출하게 상기 터널 리드와 마주보는 위치에 위사탐지장치를 설치하여 된 공기분사직기에 있어서, 스레이 스워드에 볼트와 너트에 의해 장착되는 탐지장치 본체(100)의 하부측에 비해 상부측의 돌출부(110)를 축소되게 형성하되, 이 돌출부(110)의 상단부에 빛의 투사 및 입사에 의해 위사를 탐지하는 발광소자(120)와 수광소자(130)를 일체로 내장하고, 이 발광소자(120)와 수광소자(130)의 외측에 투명 또는 반투명체의 커버(140)로 밀폐하게 된 것이다.

Description

공기분사직기의 위사탐지장치

본 발명은 공기분사직기와 같은 직기에 사용되는 위사(緯絲)탐지장치, 특히 고속직기에서 많이 채용되고 있는 터널 리드(Tunnel Reed)의 안내를 통하여 비주(飛走)되는 위사를 전송된 빛에 의해 탐지하는 위사탐지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기분사직기는 날실(경사)을 상하로 움직이게 하는 종광틀이 형성되어 있고, 상기 상하로 교체되고 있는 날실의 사이로 씨실(위사)을 끼워 넣기 위한 주공기노즐과 보조공기노즐이 설치되어 있다.

위사(2)는 직물이 일정한 폭만큼의 실길이를 측정하여 주는 위사측정장치(8)에 감진 상태로 준비하고 있다가 바디침 운동을 하고 있는 터널 리드(6)와 같은 축상에 설치된 주공기노즐(3)을 통하여 공기분사와 함께 비주되면, 직물의 폭을 형성해주는 터널 리드(6)와 함께 같은 방향에 설치된 보조공기노즐(7)의 연속된 공기 분사에 의하여 일정하게 측정된 위사(2)가 완전히 비주된 후 날실의 종광틀(20)이 상하로 교체되면서 직물이 짜여진다(도 1 참조).

이와 같은 연속적인 동작을 되풀이 하면서 위사가 규칙적으로 삽입되고 있는지 아닌지를 위사 입구쪽(주공기노즐)의 반대편에 설치된 위사탐지장치(1)에 의해 탐지한다.

이러한 위사탐지장치는 지금까지 여러종류가 제안되어 왔으나, 어떠한 탐지장치라도 충분한 탐지 능력과 신뢰성을 갖추지는 못하였고 가격도 비싼 실정이다.

종래의 위사탐지장치의 일예를 들면, 발광센서에서 발산된 빛이 씨실에 의해 반사되어 수광센서로 입사되는 작용에 의해 씨실을 탐지하는 반사식 씨실 탐지장치가 제안된 바 있다.

그러나 상기 기술은 씨실을 탐지하는 수단이 발광센서와 수광센서로 나누어진 상태이므로 크기나 중량이 증대되었고, 각각의 센서를 설치하기 위한 점유 공간으로 인하여 탐지장치의 크기 및 형상이 탐지 부분에 따라 매우 제한적 일 수 밖에 없었다.

상기 이유로, 탐지 부분은 매 분당 약 600회 이상으로 가동되고 있는 직기의 충격에 견디기 어렵고 탐지 부문의 크기(여기서는 폭)가 넓기 때문에 매회 비주되고 있는 씨실은 일정한 직물폭을 형성하기 위해 주공기노즐의 반대편(직물폭의 우측끝)에 설치된 위사탐지장치를 통과 할 수 있도록 실길이를 측정하여 필요 이상의 씨실을 비주시키고 있다.

예컨대, 씨실의 소요길이는 제직하고자 하는 직물 폭 만큼의 실길이로 하여 짜는 것이 가장 이상적이다.

그러나 종래의 공기 분사식 직기는 씨실을 삽입하는 주공기노즐로부터 분사되어진 씨실이 터널 리드의 위 아래로 형성된 날실의 사이로 배치되어 보조 공기노즐의 연속된 공기분사 힘에 의해 직물의 우측 끝부분까지 비주하여 도달하는 소위 한쪽면에서 일방적으로 비주시키는 방식이었다.

그러므로 상기 작용에 의해 직물의 우측 끝까지 씨실이 도달하게 되면 주공기노즐에서 분사되어 비주되던 씨실을 측장부의 구속장치에 의해 더 이상의 비주를 멈추게되나 관성력에 의해 계속해서 위사탐지장치부와 비주된 실 끝을 붙잡아주고 있는 파지실을 통과하게 된다.

따라서, 직물폭 맨끝의 날실을 지난 다음에 설치되어 있는 위사탐지장치는 폭이 넓으면 넓은 만큼 이에 비례하여 씨실의 길이도 길게 측정한 후 비주시켜야만 씨실이 정상적으로 삽입되었는지 아닌지를 탐지할 수 있도록 되어 있다.

한편, 필요이상으로 씨실을 비주시키는 상기 기술과 반대로 위사탐지장치의폭 좁히면 좁힌 만큼 씨실의 소요길이를 줄일 수 있도록 한 연구결과도 제안되었다.

즉, 종래의 위사탐지장치의 다른 예로서, 터널 리드의 오목한 홈부분(Reed dent)를 따라서 주공기노즐과 보조공기노즐로부터 분시된 공기의 힘에 의해 비주되어진 씨실을 검지하기 위해 비주된 씨실과 같은 방향의 횡선상에 좌우로 위치하게 발광센서와 수광센서를 분리 설치한 기술이 공지되어 있다. 구체적으로는 터널형태의 리드에서 가장 돌출된 부분의 바로 앞쪽에 밀착 고정시킨 상태에서 비주된 위사를 발광센서로부터 대각선으로 발산된 빛이 씨실에 의해 반사되어 되돌아 오는 빛의 밝기를 씨실과의 거리를 대각선상의 각도로 하여 설치된 수광센서가 받아 보아 판별하는 반사식 위사탐지장치이다.

이러한 반사식 위사탐지장치는 흑색 및 투명한 씨실의 경우에는 되돌아오는 반사빛의 밝기가 낮기 때문에 다소 신뢰성이 떨어지고 있다.

한편, 일본국 특허공개 제1984-163448호의 반사식 씨실탐지장치, 동 특허공개 제1984-10042호 및 제1985-104560호에 기술된 씨실탐지장치의 경우는 터널 리드의 바디살 사이에 탐지장치를 끼위서 설치하고 있기 때문에 직물의 폭에 따라 탐지장치를 이탈시켜 새로이 설치하는 과정에서 바디살의 형상변형을 일으키고 있는 반면, 상기 반사식 위사탐지장치는 직물 폭의 변동에 따라서 터널 리드를 고정시키고 있는 스레이 스워드(Slay Sward)의 레일(Rail)홈을 따라서 위사탐지장치를 자유로이 이동할 수 있게 되어 바디살의 변형을 방지하게 된 장점이 있다.

그라나 상기한 종래의 반사식 위사탐지장치에서는 위에서 설명한 바와 같이 비주된 씨실과 같은 방향의 횡선상에 발광센서와 수광센서가 각각 좌우측에 분리 설치됨에 따라, 직기의 작동과정에서 비산되는 수 많은 섬유먼지와 실부스러기가 날아다니고 있어, 비주된 씨실을 서로가 대각선으로 보고 있는 발광센서와 수광센서 사이의 오목한 공간부분에 쌓이거나 달라붙게 되면 충분한 탐지능력과 신뢰성이 떨어지게 된다.

결국, 위사탐지장치의 오동작에 의해 직물에 결점이 생기게 되고 빈번한 정지로 인하여 가동효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

그러므로 위사탐지를 위한 최선의 방법으로는 섬유먼지나 실부스러기가 달라붙지 않도록 기계를 세워서 청소를 하여야만 되는 불편한 점을 해결하는데에 중점적으로 연구하여 다음과 같은 사실들을 발견하였다.

본 발명은 상기 종래의 위사탐지방법의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 위사탐지장치의 폭을 좁게하여 매회 비주되고 있는 씨실의 소요길이를 단축함으로써 로스(LOSS)를 절감할 수 있는 공기분사직기의 위사탐지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 위사탐지장치의 부피와 중량을 감소시켜 기계적 강도를 높이고, 발광센서와 수광센서의 구조를 개선시켜 이물질로 인한 장래를 방지하여 씨실의 탐지능력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 공기분사직기의 위사탐지장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 발광센서와 수광센서를 단일체로 하고 항상 분사되고 있는 공기의 힘에 의해 청소를 용이토록 하는 공기분사직기의 위사탐지장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 직기의 터널 리드를 따라 공기분사힘에 의해 비주된 위사를 상기 리드와 마주보는 위치에 부설한 위사탐지장치에서 탐지하되 위사탐지장치를 구성하는 발광소자와 수광소자를 단일체의 센서로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 공기분사직기의 작업상태를 예시한 개략적인 구성도,

도 2는 상기 도 1의 위사(씨실)탐지장치의 설치상태를 나타낸 평면구성도,

도 3은 종래의 위사(씨실)탐지장치의 배면을 나타낸 사시도,

도 4는 종래의 위사탐지장치의 검출구역(S)을 설명하기 위한 평면구성도,

도 5(가), (나) 및 도 6은 본 발명에 따른 위사탐지장치의 개략적인 정배면 사시도와 그 평면도,

도 7은 본 발명의 위사탐지장치의 설치상태를 나타낸 측면 구성도,

도 8은 본 발명에 따른 위사탐지장치의 검출구역(S')을 나타낸 평면구성도,

도 9은 종래의 실시예 이전의 위사탐지장치에 의해 검출된 신호의 정상적인 상태를 나타낸 파형도,

도 10은 상기 종래의 위사탐지장치의 주위에 있는 섬유먼지 또는 실부스러기에 의해 난 반사를 일으켜 검출되고 있는 비정상적인 상태의 검출신호를 나타낸 파형도,

도 11은 상기 종래의 위사탐지장치에서 부착된 섬유먼지 또는 실 부스러기에 의해 난반사를 일으켜 검출되고 있는 비정상적인 상태의 검출신호를 나타낸 파형도,

도 12는 본 발명의 위사탐지장치에 의해 검출된 정상적인 상태의 검출신호를 나타낸 파형도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 위사탐지장치2 : 위사

3 : 파지실4 : 경사

5 : 파지실6 : 터널 리드(Tunnel Reed)

7 : 보조공기노즐8 : 위사측정장치

20 : 종광틀110 : 돌출부

111 : 경사면120 : 발광소자

130 : 수광소자140 : 커버

이하, 본 발명의 공기분사직기의 위사탐지장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

도 1은 일반적인 공기분사직기의 위사탐지장치를 개략적으로 나타낸 것으로, 상기 위사탐지장치(1)는 일정한 제직폭이 결정되고 있는 주공기노즐(3)의 반대편측 경사(날실)에 부딪치지 않도록 하기 위해 맨끝의 경사(4)로부터, 약 1∼3㎜의 간격으로(도 2 참조) 조정하여 위치설정을 한다.

결국, 맨끝의 경사(4)를 통과하여 비주된 위사(2)가 위사탐지장치(1)을 지나면서 정상적을 비주되었는지를 판별하게 되며 비주된 위사(2)의 끝을 되돌아가지 않도록 붙잡아주는 파지실(5)이 주공기노즐의 반대측에 설치되어 있다.

이러한 종래의 위사탐지장치(1)는, 도 3에서와 같이 반사식탐지장치의 기초적 원리인 발광센서(13)와 수광센서(14)로 나누어진 구조적인 요인으로 인하여 그 부피(폭)를 도 2의 전체폭(B) 범위(약 17㎜)로 밖에 할 수 없었으므로 제직시 필요로 하는 직물폭 만큼의 실제 실길이(위사소요량)외에 손실분(C)이 발생되었고, 이 손실분(C)의 길이는 약 50∼100㎜ 정도이므로 분당 600회 이상으로 직기가 가동됨을 감안할 때 위사의 손실량이 매우 많은 문제점이 있었음은 위에서 설명한 바 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 위사(씨실)탐지장치의 사시도 및 평면구성도로서, 탐지장치 본체(100)의 상부에 형성된 돌출부(110)의 폭을 축소되게 형성하되, 이 돌출부(110)의 상단 경사면(111)에 빛의 투사와 입사에 의해 위사를 탐지하는 발광소자(120)와 수광소자(130)가 일체로 내장되고, 이 발광소자(120)와 수광소자(130)의 외측에는 투명체로된 하나의 커버(140)에 의해 밀폐되어 있다.

상기 커버(140)의 소재는 외부의 온습도 변화와 마찰에 의한 내마모성을 가진 유리재가 바람직하다.

탐지장치 본체(100)의 재질은 작업속도가 점점 고속화되고 있는 직기의 구동시 발생되는 충격에 견딜 수 있도록 경량의 견고한 알루미늄재료 성형하고, 직기의 바디침 운동부인 스레이 스워드(200)에 장착되는 본체(100)의 하부측은 상부의 돌출부(110)에 비해 확대되게 하여 종래와 같이 볼트(21) 및 너트(22)로 체결한다(도 7 참조).

본 발명의 발광소자(120)와 수광소자(130)가 일체로 형성된 탐지장치 본체(100)의 폭은 약 7㎜이고 종래의 탐지장치의 폭은 약 17㎜ 이므로, 비주되는 위사를 탐지하는 과정에서 매회당 적어도 10㎜ 정도의 위사손실을 절감할 수 있었다.

또한 위사를 공급하기 위해 주공기노즐로부터 분사되는 고압의 공기가 항상 탐지장치 본체(100)의 각 소자(120)(13)를 감싸고 있는 커버(140)의 표면으로 분사되면서 청소를 해주는 작용을 하고 있기 때문에 일부러 운전중의 기계를 세워서 청소를 하여주는 일이 필요없게 되며, 일체형 발광·수광소자(120)(130)에서는 섬유먼지나 실 부스러기가 달라 붙을 곳이 없기때문에 종전과 같은 오동작으로 인한 잦은 정지와 결점이 발생한 채로 가동될 때 품질 및 가동효율을 떨어뜨렸던 문제점을 해결할 수 있었다.

[실시예 2]

본 발명의 위사탐지장치의 위사검출과정에 따른구체적인 실시예를 도 9 내지 도 12의 파형도를 참조하여 설명한다.

종래의 탐지장치는 도 4에서와 같이 피사체를 검출하기 위한 검출구역(S)이 넓게 되어 있으므로 검출효과를 높이기 위해, 발광소자의 발광감도를 높일 경우, 본래에 검출하기 위한 피사체 외에 섬유먼지등을 센서가 검출하는 오동작이 발생되어 위사가 없는데도 위사(씨실)가 있는 것으로 판단함에 따라 도 10의 파형(M)과 같이 생기게 되어 기계는 계속 운전을 하게되는 오동작이 발생하였다.

한편, 도 9는 종래의 위사검출신호를 파형으로 나타낸 것으로, 여기에서 E, E'는 잡음(Noise)의 폭, F, F'는 위사신호의 검지구간, G, G'는 파지실에 감기어진 이전에 픽업된 위사신호, H, H'는 파지실과의 접촉신호, J는 잡음(Noise)의 크기, K는 위사신호의 크기이다.

상기와 반대로, 발광센서의 발광감도를 낮출 경우에는 위사(씨실)가 있는데도 검출구역안의 섬유먼지등에 의해 전송된 빛의 반사가 분산되기 때문에 위사가 없는 것으로 판단하여 도 11의 파형(N)과 같이 나타나게 되어 기계를 멈추게 되었다.

다시말해, 전송된 빛의 반사에 의해 탐지되는 반사식 위사탐지장치에서는 검출구역이 넓으면 넓을수록 피사체의 유무 판별기능이 떨어지고 있다는 점을 거듭된 연구과정에서 확인할 수 있었다.

따라서, 상기 원리를 응용한 본 발명의 일체형 탐지장치 본체(100)의 구체적 구조로서, 발광센서(18)와 수광센서(19)를 2㎜정도로 가깝게 설치할 경우 도 8에서와 같이 위사를 검출할 수 있는 검출구역(S')를 좁힐 수 있게 된다.

그러므로 도 4에서와 같이 종래의 도 7의 검출구역(A) 간격이 약 10㎜임을 감안할 때에 비하여 외부로부터의 섬유먼지나 실부스러기 등에 의한 잡음(Noise)이 도 12의 E'에서와 같이 작아지면서 위사(씨실)신호의 크기(K)가 상대적으로 높아지게 됨에 다라 검출감도가 커지게 됨을 알 수가 있다.

또한 종래의 분리형 발광 및 수광센서로서 검정색 등의 어두운 계통의 위사(씨실)를 탐지할 경우에는 터널 리드의 오목한 부분 뒷면에 밝은 계통의 반사체를 부착하여서 검정색실의 탐지가 용이하도록 하거나, 검출감도를 조정하여야 하나 주위의 섬유먼지 등에 의한 오작동을 막기 위해서는 수시로 센서의 렌즈부분과 리드주위를 청소해야만 했다.

그러나 본 발명의 일체형 발광, 수광소자를 갖춘 탐지장치 본체는 종래의 검출 감도보다 2배 또는 3배로 검출능력을 향상시킬 수 있게 되어 어두운 계통의 반사체(색상이 있는 위사)도 정확하게 검출할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 위사탐지장치는 발광소자와 수광소자를 일체로 형성하여 탐지장치 본체의 크기(폭)를 대폭으로 좁히게 되어 위사(씨실)의 손실을 줄일 수 있으며, 제직시 주변환경의 영향을 거의 받지 않게 되어 직물의 품질 향상과 가동효율증대 및 일손을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 피사체(위사)를 탐지하는 검출 감도를 2배 또는 3배로 높이게 되어 검출의 정확도와 신뢰성을 높일 수가 있으며, 탐지장치 본체의 부피와 더불어 중량을 감소시켜 고속동작시 안정감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, 두개로 분리된 발광센서, 수광센서를 탐지장치에 설치하는 제조과정과는 다르게 간단하고도 낮은 생산비용(COST)으로 손쉽게 만들수 있게 되는 경제적인 장점도 있다.

Claims (4)

1. 직기의 터널 리드를 따라 공기분사힘에 의해 비주되는 위사를 검출하게 상기 터널 리드와 마주보는 위치에 위사탐지장치를 설치하여 된 공기분사직기에 있어서, 스레이 스워드에 볼트와 너트에 의해 장착되는 탐지장치 본체(100)의 하부측에 비해 상부측의 돌출부(110)를 축소되게 형성하되, 이 돌출부(110)의 상단부에 빛의 투사 및 입사에 의해 위사를 탐지하는 발광소자(120)와 수광소자(130)를 일체로 내장하고, 이 발광소자(120)와 수광소자(130)의 외측에 투명 또는 반투명체의 커버(140)로 밀폐하게 됨을 특징으로 공기분사직기의 위사탐지장치.
2. 제1항에 있어서, 발광소자(120)과 수광소자(130)가 약 2∼3∼ 내외로 근접되고 발광소자(120)와 수광소자(130)가 부설되는 돌출부(110)의 폭이 7㎜ 내외임을 특징으로 하는 공기분사직기의 위사탐지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 발광소자(120)와 수광소자(130)의 외부를 밀폐시키는 커버(140)의 소재가 유리로 됨을 특징으로 하는 공기분사직기의 위사탐지장치.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항의 어느 하나에 있어서, 상기 발광소자(120)와 수광소자(130)가 상호 수직으로 위치하게 상, 하로 배열됨을 특징으로 하는 공기분사직기의 위사탐지장치.