KR20130036623A

KR20130036623A - 재봉기 밑실상태를 감지하기 위한 장치, 부품 및 방법

Info

Publication number: KR20130036623A
Application number: KR1020110100820A
Authority: KR
Inventors: 조명래
Original assignee: 주식회사 보빈텔
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2013-04-12

Abstract

본 발명은 봉제 작업시 밑실절단 상황과 밑실소진 상황을 감지하지 못하고 헛박음질하게 됨으로써 품질 불량과 재작업 문제를 초래시키는 것을 방지하는 재봉기 밑실상태 감지 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 재봉기 밑실상태 감지 장치는 밑실보빈(pre-wound bobbin or lower thread bobbin)에 감겨있는 밑실이 사용되면 회전 운동에 의해 광을 발산하는 기능, 광을 반사하는 기능, 광을 통과 또는 투과시키는 기능, 광을 차단하는 기능 중 적어도 어느 하나의 기능이 활성화된 상태, 비활성화된 상태와 다양한 레벨(level)을 가진 중간 상태 중 어느 하나의 상태에서 다른 상태로 변환되는 광 제어수단이 적어도 하나 이상 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판과, 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 의해 외부로 전달된 광을 수광하여 감지신호를 출력하는 수광장치, 그리고 수광장치에서 출력한 감지신호를 분석하고 이것을 재봉기 모터의 회전수와 비교해 본 결과, 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는다고 판단되는 경우 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생되었다고 판단하고, 그 결과를 사용자에게 출력하는 제어알림 장치를 포함하여 구성된다.

Description

재봉기 밑실상태를 감지하기 위한 장치, 부품 및 방법{Apparatus, device, and method for monitoring the status of lower thread of sewing machine}

본 발명은 재봉기에 관한 것으로, 특히 밑실보빈(pre-wound bobbin or lower thread bobbin)에 남아있는 밑실(lower thread or bottom thread or bobbin thread)이 도중에 절단된 상황과 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 쉽고 정확하게 감지하는 장치 및 방법과, 이 장치의 동작을 지원하는 밑실얼레(lower thread-winding spool)와 밑실보빈(pre-wound bobbin)에 관한 것이다.

밑실보빈은 보빈 케이스(bobbin case) 안에 수납된 후 재봉기 아랫단에 위치하기 때문에, 사용자가 재봉기 조작 중에는 이것을 전혀 볼 수가 없다. 따라서, 봉제 작업시 밑실이 도중에 절단되었거나 소진된 상황을 감지하지 못하고 헛박음질하는 문제를 야기시킴으로써 품질 불량과 재작업을 초래하게 된다. 이로 인해 원가가 상승되거나 생산성이 저하된다. 이러한 문제를 해소하기 위해서는 밑실이 도중에 절단된 상황을 신속하게 감지하는 장치와 밑실이 완전히 소진되기 전에 약간의 잔사량만 남은 상황 즉, 밑실보빈에 남아있는 밑실이 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 감지하는 장치가 필요하다.

밑실보빈에 남아있는 밑실이 도중에 절단된 상황을 감지하는 종래의 방법에는 1) 가느다란 구멍이 뚫린 통로를 만들고 밑실이 그곳을 통과하는 것을 광으로 감지하거나, 2) 밑실이 가느다란 구멍이 뚫린 통로를 통과하는 것을 전기적 접촉으로 감지하거나, 3) 밑실의 인장력(tension)을 감지하거나, 4) 밑실보빈 측면에 흰색/은색(white/silver color)과 검은색/회색(black/gray color) 2가지색으로 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)를 구비하고 마크(mark)의 상태가 변화되는지 여부를 감지하거나, 5) 밑실보빈 측면에 적녹청색(RGB color) 또는 이들 원색을 섞어서 만든 여러 가지 색(a mixture of primary colors) 중에서 선택한 2가지 이상 서로 다른 색으로 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)를 구비하고 마크(mark)의 상태가 변화되는지 여부를 감지하는 형태가 각각 있다.

가느다란 구멍이 뚫린 통로를 만들고 밑실이 그곳을 통과하는지 여부를 광 또는 전기적 접촉으로 감지하는 방법들은 밑실이 절단된 상황을 신속하고 정확하게 감지할 수는 있지만 밑실의 흐름을 변경함으로써 밑실 인장력(tension)에 큰 변화를 야기시켜 밑실이 자주 끊기게 될 수 있으며, 따라서 봉제 작업의 생산성을 심각하게 떨어뜨리게 된다는 문제점이 있다. 그리고, 이 방법들은 밑실보빈에 남아있는 밑실이 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 감지할 수 있는 밑실끝단 감지 기능을 전혀 제공하지 못한다는 문제점이 있다.

밑실의 인장력(tension)을 감지하는 방식은 밑실이 절단된 상황을 신속히 감지하지 못하거나 또는 밑실이 절단되지 않았는데도 절단된 것으로 오인하는 등 밑실절단 상황 감지 성능이 부정확하다는 문제점이 있다. 그 이유는 작업자가 재봉기의 모터 속도를 일정하게 유지한 채로 봉제작업을 하지 않을 뿐만 아니라 작업자가 재봉기 모터를 갑자기 작동시키거나 또는 중단시키는 과정에서 밑실보빈이 보빈 케이스 또는 내부 후크(hook)안에서 헛돌면서 밑실이 풀릴 수도 있는 등 밑실의 인장력이 일정하게 유지되지 않기 때문에 밑실절단 상황을 정확하게 감지할 수가 없다. 그리고, 이 방법은 본 발명에서 추가적으로 실현하고자 하는 밑실끝단 감지 기능을 전혀 지원하지 못하는 문제점도 있다.

밑실보빈 측면에 흰색/은색(white/silver color)과 검은색/회색(black/gray color) 2가지 색으로 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)를 구비하고 마크(mark)의 상태가 변화되는지 여부를 감지하는 방법은 매우 오래 전에 발명된 것인데, 흰색/은색 대신에 고반사율의 거울면(mirrored surface)이 사용되기도 하며 또한 검은색/회색 대신에 어두운색(dark color)이 사용되기도 한다. 이 방법은 주로 레이저(laser) 발광소자를 사용하거나 또는 LED 앞에 집광렌즈를 장착하여 조사(照射)된 빛이 마크(mark)의 특정 지점(point)에 조준(focusing)되도록 하고 여기서 반사된 빛을 광센서를 통해 수광한다.

이 방법은 오직 2가지 마킹 상태(two marking states)에 대한 이진법적 인식 공간(binary recognition space)을 사용하여 2진법적 판단(binary decision)을 하게 된다. 즉, 이 발명은 흰색/은색과 검은색/회색/어두운색 2가지 컬러(color)에 대해 각각 1개의 마킹 상태(marking state)을 배정하여 총 2가지 마킹 상태만 존재하는 공간 즉, 이진법적 인식 공간을 사용한다. 따라서, 논리장치(logic unit) 또는 제어 시스템(control system)은 수광센서에서 출력한 전기 신호를 분석하여 수광센서에 수광된 빛이 흰색/은색/거울면의 마크(mark)에서 반사된 상태(논리적으로 marking state'1'로 인식함)인지 아니면 검은색/회색/어두운색의 마크에서 반사된 상태(논리적으로 marking state '0'으로 인식함)인지 2가지 마킹 상태 중에서 한가지로 판단하는 이진법적 판단을 한다. 이 방법은 만약 어떤 마킹 상태에서 다른 마킹 상태로 변환되는 동작이 반복적으로 발생되면 밑실보빈이 회전 동작을 하고 있다고(즉, 밑실이 절단되지 않았다고) 판단하며, 만약 어떤 마킹 상태에서 다른 마킹 상태로 변환되는 동작이 반복적으로 발생되지 않으면 밑실보빈이 회전 동작을 하고 있지 않다고(즉, 밑실이 도중에 절단되었다고) 판단한다.

이 방법은 흑백 광센서(photo sensor) 또는 단색(single color) 광센서 등 매우 저렴한 광센서를 사용할 수 있다는 장점이 있으며, 동작 원리가 단순하기 때문에 논리장치 또는 제어 시스템도 매우 간단하게 구현할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 단순히 흰색/은색과 검은색/회색/어두운색 2가지로만 구성된 마크(mark)를 측면에 구비한 밑실보빈을 제조함에 따라 밑실보빈의 제조원가를 절감하고 불량율을 낮출 수 있다는 장점도 있다.

반면에, 이 방법은 반사율이 높은 흰색/거울면의 특정 지점(point)에 조준(focusing)되어 조사(照射)된 빛이 반사될 때 우발적인 방사(incident radiation)가 과도하게 발생되어 제어장치의 논리적 판단에 종종 오류를 발생시키는 문제점이 있다.

특히, 단순히 2가지 마킹 상태를 나타내는 이진법적 인식 공간을 사용하기 때문에 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기 어려우며, 따라서 밑실이 절단된 상황이 발생하여도 이를 신속하게 감지하기 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들면, 밑실이 아주 조금씩 사용되는 바늘땀 길이/폭 선택 모드(예, 0.1mm stiching length/width selection mode)에서는 발광장치에서 조사(照射)된 빛이 한 개의 마크(mark)에 오랫동안 머물게 되며 따라서 한가지 마킹 상태가 오랫동안 유지될 수 밖에 없는데, 이 경우 밑실보빈이 회전하고 있는지 아니면 정지하고 있는지 여부를 최종 판단하려면 상당한 시간이 걸리며, 따라서 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기 어려워서 밑실절단 상황을 신속하게 감지하기 어렵다는 문제점이 발생한다. 이 문제를 해소하려면, 밑실보빈 측면에 많은 마크(mark)를 구비해야 하는데, 이 경우에도 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기 어려워서 밑실절단 상황을 신속하고 정확하게 감지하기 어렵다는 문제점이 여전히 존재한다. 예를 들면, 밑실이 아주 많이 사용되는 바늘땀 길이/폭 선택 모드(예, 10.0mm stiching length/width selection mode)에서는 한번의 바늘땀으로 몇 개의 마크(mark)가 한꺼번에 지나갈 수 있게 되며 결과적으로 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기가 어렵다. 더군다나, 재봉기 작동 중에 작업자가 바늘땀 길이/폭을 실시간으로 변경하면서 봉제작업을 하기 때문에 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기가 더욱 어렵다.

이러한 문제점들 때문에 이 방법은 지금까지 거의 사용되지 않았다. 그리고, 이 방법은 본 발명에서 추가적으로 실현하고자 하는 밑실끝단 감지 기능을 전혀 지원하지 못하는 문제점도 있다.

밑실보빈 측면에 적녹청색(RGB color) 또는 이들 원색을 섞어서 만든 여러 가지 색(a mixture of primary colors) 중에서 선택한 2가지 이상 서로 다른 색으로 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)를 구비하고 마크의 상태가 변화되는지 여부를 감지하는 방법은 US7987801B2(Device and method for monitoring a thread wound on a bobbin)에 의해 선행적으로 발명되었다.

이 발명 기술의 주장에 따르면, 종전의 발명 기술에서 사용한 흰색/은색(white/silver color)과 검은색/회색/어두운색(black/gray/dark color)은 물리적 관점에서 보면 컬러(color)가 아니며 따라서 이 2가지 색으로만 구성된 마크(mark)는 이진법적 인식 공간(binary recognition space)만 제공하지만, 이 발명 기술은 적녹청색(RGB color) 또는 이들 원색을 섞어서 만든 컬러 중에서 3가지 이상 컬러로 구성된 마크(mark)를 사용하여 3가지 상태(three states) 이상의 인식 공간(recognition space)으로 확장될 수 있는 장점이 있다고 한다.

그러나, 이 발명 기술의 경우에서 오직 2가지 컬러로 구성된 마크(mark)를 사용할 경우는 종전의 발명 기술과 다를 것이 없다고 본다. 즉, 물리적 관점에서 본다면 적녹청색(RGB color) 또는 이들 원색을 섞어서 만든 여러 가지 컬러 중에서 선택한 2가지 컬러로 구성된 마크와 흑백(black and white) 2가지 컬러로만 구성된 마크는 분명 다르지만, 이것을 처리하는 논리장치 또는 제어 시스템 관점에서 본다면 이들 두가지 상이한 마크들은 결국 모두 2가지 상태(two states)만을 대상으로 하는 2진법적 인식 공간을 사용할 수 밖에 없다고 본다. 왜냐하면 이 발명 기술도 종전의 발명 기술과 동일하게 마킹 상태 가지 수는 컬러 가지 수만큼 존재하는 방식을 사용하기 때문이다. 즉, 반드시 하나의 마킹 상태(marking state)는 하나의 컬러(color)로 규정(wherein at least one state is defined by at least one true colour(r,g,b) or a mixture of the primary colours) 되도록 하였기 때문이다.

따라서, 2가지 컬러로만 구성된 마크를 사용할 경우는 종전의 발명 기술에 비해 차별성이나 개선점은 전혀 없다고 본다. 오히려, 적녹청색(RGB color) 또는 이들 원색을 섞어서 만든 여러 가지 컬러 중에서 선택한 2가지 서로 다른 컬러로 구성된 마크에서 각각 반사된 빛을 수광하여 이들을 정확하게 분별하기 위해서는 적녹청색(RGB color)을 구별할 수 있는 값비싼 RGB 광센서(RGB photo sensor)를 사용해야 한다는 단점이 추가될 뿐이라고 본다.

다만, 3가지 서로 다른 컬러로 구성된 마크를 사용할 경우는 3가지 상태(three states)를 가진 인식 공간으로 확장될 수는 있다. 따라서, 만약 3가지 서로 다른 컬러를 일정한 순서대로 배열한 마크를 사용할 경우는 밑실보빈의 회전 방향(direction of rotation)을 감지할 수 있다는 약간의 부가적인 장점은 있다.

그러나 이 발명 기술은 이러한 약간의 부가적인 장점에 비해 적녹청색(RGB color)을 구별할 수 있는 값비싼 RGB 광센서(RGB photo sensor)를 사용해야 하고, 여러 가지 컬러로 구성된 마크를 구비한 밑실보빈을 제조함에 따른 원가 인상 및 불량 발생 등의 단점들이 있다는 것이 문제이다. 특히, 작업자가 밑실보빈을 보빈케이스에 수납시킬 때 올바른 방향으로 삽입하도록 지원하는 아주 간단하고 손쉬운 방안을 다양한 형태로 제공할 수 있기 때문에 밑실보빈의 회전 방향을 감지하는 부가적인 기능을 굳이 채용할 필요가 없다고 본다. 뿐만 아니라, 작업자가 밑실보빈을 보빈케이스에 수납시킬 때 처음부터 올바른 방향으로 삽입하도록 지원하지 않고, 밑실보빈을 보빈케이스에 수납시키고 난 이후에 재봉기 작동 중에 밑실보빈이 잘못 수납된 것을 감지해서 작업자에게 알려준다면 봉제작업 생산성만 저하시키기 때문에 전혀 도움이 되지 않는다.

또한 이 발명 기술도 종전의 발명 기술과 마찬가지로 밑실의 회전 상태를 정밀하게 분석하기 어려우며, 따라서 밑실이 절단된 상황이 발생하여도 이를 신속하게 감지하기 어렵다는 문제점이 있다. 왜냐하면, 단순히 2가지 또는 3가지 마킹 상태(two or three marking states)를 나타내는 제한적인 인식 공간(recognition space)을 사용하기 때문이다. 이에 대한 설명은 종전의 발명 기술의 문제점에 대해서 전술한 내용과 동일하기 때문에 여기서는 생략한다. 만약, 이 발명의 기술로 재봉기 작동 중에 작업자가 바늘땀 길이/폭을 실시간으로 다양하게 변경(예를 들면, 0.1mm ~ 10.0mm stiching length/width change)하면서 봉제작업을 하는 경우에도 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하려면 최소한 4~5가지 이상의 많은 컬러로 구성된 여러개의 마크들을 사용하는 것이 필요한데, 이 경우 더욱 정교하고 값비싼 RGB 광센서(RGB photo sensor)를 사용할 필요가 있기 때문에 지원하는 기능 대비 시스템 제조원가가 더욱 증가될 것이며 또한 밑실보빈 제조원가도 더욱 증가될 것이다. 그리고, 이 방법은 본 발명에서 추가적으로 실현하고자 하는 밑실끝단 감지 기능을 전혀 지원하지 못하는 문제점도 있다.

한편, 밑실보빈에 남아있는 밑실이 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 감지하는 종래의 방법에는 1) 밑실끝단에 칠해진 도전성 도료를 감지하거나, 2) 밑실끝단에 칠해진 형광물질을 감지하거나, 3) 밑실이 그 위에 감기게 되는 보빈코어(bobbin core) 위에 빛 반사 테이프(tape) 또는 빛 편광 반사 테이프를 부착하여 외부에서 조사(照射)된 빛이 반사되는 것을 감지하거나, 4) 밑실이 그 위에 감기게 되는 보빈코어 위에 바코드(bar code) 인쇄판을 부착하여 외부에서 조사(照射)된 빛의 반사에 의해 바코드를 인식하거나, 5) 보빈의 측면플랜지(sidewall flange)에 밑실보빈 회전 감지 마크를 부착하여 밑실보빈의 회전 방향의 변화를 감지하거나, 6) 보빈의 측면플랜지에 밑실보빈 회전 감지 마크를 부착하여 밑실보빈의 회전수 또는 회전속도를 감지하는 형태가 각각 있다.

밑실끝단에 칠해진 도전성 도료 또는 형광물질을 감지하는 방법들은 보빈코어(bobbin core) 또는 보빈(bobbin)에 밑실을 감는 기존의 밑실보빈 제조공정에 밑실끝단으로부터 일정 길이만큼 도전성 도료 또는 형광물질을 입히고 또한 건조시키는 공정들이 추가되어야 한다. 따라서 이러한 방법들은 시간과 인력 낭비가 심하여 원가가 상승하고 생산성이 떨어지며 추가적인 품질문제를 야기시키는 문제점이 있다. 그리고, 이러한 방법들은 밑실이 도중에 절단된 상황을 감지할 수 있는 수단을 전혀 제공하지 못한다는 문제점이 있다.

보빈코어 위에 빛 반사 테이프 또는 빛 편광 반사 테이프 또는 바코드 인쇄판(이하 "반사판"으로 통칭함)을 부착시키고 그 위에 밑실을 감은 후, 감긴 밑실이 거의 소진될 때 나타나 보이는 반사판에 의해 반사되어 나오는 빛을 감지하는 방법들은 기존 사용 중인 재봉기에는 적용이 거의 불가능하다는 문제점이 있다. 즉, 이 방법들이 필요로 하는 발광장치 및 수광장치 모두를 보빈 케이스 앞쪽(정면) 또는 후크 장치 뒷쪽(후면)에 설치하고, 거기에 형성된 작은 구멍 또는 틈새를 이용해서 보빈 케이스 내부의 보빈축에 결착되어 있는 매우 작은 크기(지름 0.7~0.8cm, 길이 0.8~0.9cm)의 원통형 보빈코어 위에 감겨있는 반사판을 향해서 상당히 경사진 각도로 빛을 조사(照射)하고 또한 반사되어 나온 빛을 정확하게 수광하도록 서로 정교하게 지향시켜서 설치해야 하는데 이것은 사실상 매우 어렵다. 실제 이것을 구현하려면 기존 재봉기 구조를 대폭 변경하거나 또는 후크 장치 및 보빈 케이스 등 기존의 많은 재봉기 장치들을 특수하게 제조된 제품들로 교체해야 할 뿐만 아니라 매우 많은 비용이 들어가기 때문에 사실상 기존 사용 중인 재봉기에는 적용이 거의 불가능하다는 문제점이 있다. 또한, 보빈코어 위에 반사판을 하나씩 부착하는 방법들은 그것의 제조 과정이 완전 자동화되기가 어려울 뿐만 아니라 제조원가가 상당히 높다는 문제점이 있다. 그리고, 이러한 방법들은 밑실이 도중에 절단된 상황을 감지할 수 있는 수단을 전혀 제공하지 못한다는 문제점이 있다.

보빈의 측면플랜지(sidewall flange)에 밑실보빈 회전 감지 마크를 부착하여 밑실보빈의 회전 방향이 변화되는 것을 감지함으로써 밑실끝단 도달 여부를 감지하는 방법은 밑실보빈에 밑실을 감는데 심각한 품질불량을 초래하는 문제점이 있다. 이 방법은 발광장치와 수광장치를 각각 2개씩 사용하는데, 발광장치와 수광장치 각 한쌍은 흰색/은색과 검은색/회색 2가지 색으로 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크의 특정 지점(point)을 각각 조준(focusing)하도록 설치된다. 이 발명은, 2개의 수광장치에서 출력된 2개의 신호 사이(between)에 존재하는 위상 변이(phase shift)를 분석하여 마크 색깔이 변하는 방향을 감지하는 방법을 사용한다. 그런데, 이 방법은 보빈코어 또는 보빈에 밑실을 감는데 있어서 밑실끝단으로부터 일정 길이만큼 어떤 방향으로 밑실을 감고 그 이후부터는 반대 방향으로 밑실을 감는 제조공정을 요구한다. 이것은 지금까지 오직 한쪽 방향으로만 밑실을 감았던 기존의 밑실보빈 제조공정을 크게 변경해야 하며 또한 기존의 밑실보빈 제조 기계장치들을 전부 교체해야 할 뿐만 아니라 밑실을 도중에 반대로 감는 과정에서 기존에 감았던 밑실이 풀려서 심각한 품질불량을 초래하는 문제점이 있다.

보빈의 측면플랜지(sidewall flange)에 밑실보빈 회전 감지 마크를 부착하여 밑실보빈의 회전수 또는 회전속도를 감지하는 방법들은 근본적으로 밑실끝단을 정확하게 감지하는 것이 거의 불가능하다는 문제점이 있다. 이 발명들도 상기 설명한 흰색/은색과 검은색/회색 2가지 색으로 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크를 구비하여 밑실절단 여부를 감지하는 방법과 같이 오직 2가지 마킹 상태에 대한 이진법적 인식 공간을 사용한다. 그런데, 이 방법들은 밑실보빈에 감겨있는 밑실의 잔량이 많이 남아 있음에도 불구하고 밑실끝단에 도달했다고 감지하여 밑실을 과다하게 허비하도록 하거나 또는 밑실보빈의 밑실이 완전히 소진될 때까지도 이를 제대로 감지하지 못하는 문제점이 있다. 그 이유는 작업자가 재봉기의 모터 속도를 일정하게 유지한 채로 봉제작업을 하지 않을 뿐만 아니라 재봉기 모터를 갑자기 작동시키거나 또는 중단시키는 과정에서 밑실보빈이 보빈 케이스 안에서 헛돌기 때문에 밑실보빈의 회전속도를 정확하게 가늠하는 것은 어려우며 따라서 이 회전속도를 계산해서 밑실끝단을 감지하는 것은 매우 오차가 클 수 밖에 없다. 또한 밑실보빈에 감긴 밑실의 길이가 항상 일정하지도 않기 때문에 밑실보빈의 총 회전수를 세어서 밑실끝단을 감지하는 것도 매우 오차가 클 수 밖에 없다.

이상에서 살펴본 바와 같이 밑실보빈에 남아있는 밑실이 도중에 절단된 상황과 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 감지하는 종래의 여러 가지 방법들은 1) 봉제 작업의 생산성을 떨어뜨리거나, 2) 감지 기능에 오류가 발생하거나, 3) 정밀하게 감지하지 못하거나, 4) 지원하는 기능 대비 시스템 제조 원가가 높거나, 5) 밑실보빈의 제조원가를 상승시키고 품질 불량을 야기시키거나, 6) 보빈코어 또는 보빈에 밑실을 감는 기존 제조공정에 문제를 초래하거나, 7) 기존 재봉기에는 적용이 어렵거나, 8) 밑실절단 상황 감지와 밑실끝단 지점 도달 상황 감지를 함께 지원하지 못하는 등 많은 문제점이 있어서 지금까지 시장에서 제대로 채용되지 못하고 있다.

US7987801B2

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 재봉기 밑실보빈에 남아있는 밑실이 도중에 절단된 상황을 신속하고 정확하게 감지해 내고 아울러 밑실이 밑실끝단 지점에 도달한 상황까지도 정확히 감지해 내되, 기존 재봉기에도 아무런 문제없이 채용될 수 있도록 작고 간단하고, 제조원가가 최소화되고, 밑실보빈의 제조원가 상승이나 품질불량 문제들이 발생되지 않고, 기존 밑실보빈 제조공정 상에 변화를 주지 않도록 구현할 수 있는 재봉기 밑실상태 감지 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 재봉기 밑실상태 감지 장치가 밑실이 도중에 절단된 상황과 밑실끝단 지점에 도달된 상황을 쉽고 정확하게 감지하도록 지원하는 밑실보빈과 이들을 구성하는 보빈 및 보빈코어(이하 본 발명에서는 밑실얼레로 총칭함)를 제공함을 다른 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 재봉기 밑실상태 감지 장치는, 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 사용되면 회전 운동에 의해 광을 발산하는 기능, 광을 반사하는 기능, 광을 통과 또는 투과시키는 기능, 광을 차단하는 기능 중 적어도 어느 하나의 기능이 활성화된 상태, 비활성화된 상태와, 다양한 레벨(level)을 가진 중간 상태 중 어느 하나의 상태에서 다른 상태로 변환되는 광 제어 수단이 적어도 하나 이상 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판; 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 의해 외부로 전달된 광을 수광하여 감지신호를 출력하는 수광장치; 상기 수광장치의 감지신호를 분석하여 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 구비된 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되는 주기(즉, 상태 변환 주기)와 어떤 상태로 유지되거나 다른 상태로 변환되는 패턴(즉, 상태 유지 및 변환 패턴) 중 적어도 어느 하나를 판단하고, 재봉기 모터의 회전 동작을 판별할 수 있는 소정의 전기 신호와 재봉기 모터의 작동을 제어하는 제어 프로그램의 제어 정보 중 적어도 어느 하나를 이용하여 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 세고, 상기 판단된 광 제어 수단의 기능의 상태 변환 주기와 상태 유지 및 변환 패턴 중 적어도 어느 하나와 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 비교해 본 결과, 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는다고 판단되는 경우 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생되었다고 판단하고 그 결과를 사용자에게 알려주는 제어알림 장치;를 포함하여 구성된다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 재봉기 밑실상태 감지 장치에 이용되는 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레는, 보빈축 구멍이 형성된 원통형 몸체를 포함하여 구성되고, 상기 원통형 몸체의 보빈축 구멍 내주면에는 상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 절단되었는지 여부와 밑실이 밑실끝단 지점에 도달했는지 여부 중 적어도 어느 하나를 감지하는 기능을 지원하기 위해 상기 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 소정의 회전판에 형성된 밑실보빈 파킹부가 쉽게 삽입되도록 하고 그 삽입되어 물리적으로 결합된 상태가 안정적으로 유지되도록 하는 파킹부 삽입 구조가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 재봉기 밑실상태 감지 장치에 이용되는 밑실보빈은, 상기 밑실보빈을 구성하는 측면판에 자석 또는 자성물질을 구비하여 자력(磁力)을 생성시키는 형태와 상기 측면판의 일부 영역을 상기 밑실보빈을 구성하는 보빈코어의 끝단보다 조금 더 바깥으로 나오도록 만들어 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태 중에서 적어도 어느 하나의 형태로 구성하여, 상기 측면판이 보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 면에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현하고, 상기 측면판과 상기 밑실보빈을 구성하는 또 다른 측면판 중에서 적어도 어느 하나의 측면판에 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 밑실상태 감지용 광 제어판을 부착하거나 설치하거나 일체형으로 형성(인쇄)시킨 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 재봉기 밑실상태 감지 장치에 이용되는 밑실보빈은, 상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레의 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 구비하여 자력(磁力)을 생성시키는 형태와 상기 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱을 형성시켜 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태 중에서 적어도 어느 하나의 형태로 구성하여, 상기 밑실얼레가 보빈 케이스 또는 내부 후크의 특정 영역에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현하고, 상기 밑실보빈을 구성하는 측면판에 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 밑실상태 감지용 광 제어판을 부착하거나 설치하거나 일체형으로 형성(인쇄)시킨 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 외부로부터 들어온 광을 반사하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 통과 또는 투과시키는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로 광이 전달되지 않도록 광을 차단하는 기능을 수행하는 광 제어 수단 중 기능이 서로 다르거나 기능은 서로 같더라도 외부로 전달하는 빛의 양 또는 밝기 또는 주파수 또는 파장이 서로 다른 광 제어 수단이 복수 개 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판을 포함하는 재봉기 밑실상태 감지 방법은, 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 사용됨에 따라 회전 운동을 하는 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 소정의 발광장치를 이용하여 확산된 빛을 조사(照射)하는 단계와; 상기 밑실상태 감지용 광 제어판으로부터 반사, 투과, 또는 통과된 빛을 수광하는 단계와; 상기 수광된 빛의 양, 밝기, 주파수와, 파장 중 적어도 어느 하나에 비례하여 그 크기가 변하는 감지신호를 생성하는 단계와; 상기 생성된 감지신호를 이용하여 상기 광 제어 수단들의 종류 가지 수보다 더 많은 가지 수의 마킹 상태(marking state)를 판단하는 단계와; 상기 판단된 마킹 상태를 사용하여 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되는 주기(즉, 상태 변환 주기)와 어떤 상태로 유지되거나 다른 상태로 변환되는 패턴(즉, 상태 유지 및 변환 패턴) 중 적어도 어느 하나를 판단하는 단계와; 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 세는 단계와; 상기 판단된 광 제어 수단의 기능의 상태 변환 주기와 상태 유지 및 변환 패턴 중 적어도 어느 하나와 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 비교하여 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생되었다고 판단하고 그 결과를 사용자에게 알려주는 단계를 포함하여 이루어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 재봉기 밑실상태 감지 장치에 의하면, 기존 재봉기의 구조를 변경하거나 장치들을 교체하지 않고도 아주 간단하면서도 저렴하게 밑실보빈의 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황까지 신속하면서도 정확하게 알려줌으로써, 기존 재봉기 사용자들이 봉제 작업시 헛박음질을 하지 않게 되어 원가를 크게 절감하고 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 종래 기술과 달리 보빈코어 또는 보빈 위에 반사판 또는 바코드(bar code) 인쇄판 등을 부착시킬 필요가 전혀 없으며 또한 보빈코어 또는 보빈에 밑실을 감는 기존의 밑실보빈 제조 공정상에 어떠한 변화를 주지 않으며, 따라서 원가 상승이나 품질 불량 문제도 전혀 발생시키지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 재봉기 밑실상태 감지 장치의 동작 환경을 도시한 것이고,
도 2는 밑실보빈의 회전 동작 여부가 쉽게 감지될 수 있도록 하는 밑실상태 감지용 광 제어판의 일 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 밑실보빈의 회전 동작에 따라 제어알림 장치로 입력되는 수광장치의 출력 전압 신호와 제어알림 장치에서 인식하는 마킹 상태(marking state)의 일 예를 간단히 도시한 도면이고,
도 4는 수광장치 주위에 차단판 또는 차단벽이 설치된 일 예를 나타낸 도면이고,
도 5는 자기센서를 사용하여 재봉기 모터의 회전 동작을 직접적으로 감지하는 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치를 구현하는 예이고,
도 6은 밑실보빈을 구성하는 여러 가지 부품들을 도시한 것이고,
도 7은 다양한 종류의 밑실보빈을 예시적으로 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따라 밑실끝단 감지 수단이 추가적으로 구비된 경우의 밑실끝단 지점과 접촉홈을 설명하기 위한 도면이고,
도 9(a)는 보빈 케이스의 사시도이고, 도 9(b)는 보빈 케이스의 정면도이고,
도 10a 내지 도 10c는 회전판에 형성된 밑실보빈 파킹부에 밑실보빈이 결착되도록 하기 위한 구조를 예시적으로 도시한 도면이고,
도 11a는 회전판에 보빈코어가 결합되는 과정을 예시적으로 나타낸 사시도이고, 도 11b 및 도 11c는 결합이 이루어진 이후의 측면도를 나타내는 도면이고,
도 12는 한쪽 측면에는 밑실끝단 접촉 부위가 설치되고 다른 한쪽 측면에는 광 제어 수단이 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판이 설치된 회전판의 일 예를 도시한 것이고,
도 13(a)는 회전판의 측면에 설치된 자석 또는 자성물질의 측면도를 나타낸 것이고, 도 13(b)는 회전판의 측면에 설치된 자석 또는 자성물질이 나타나도록 회전판의 배면도를 예시한 것이고,
도 14는 밑실보빈을 구성하는 측면판에 자석 또는 자성물질이 구비된 실시예를 나타낸 도면이고,
도 15는 밑실보빈을 구성하는 보빈의 측면에 탄성력을 가진 재질로 만들어진 탄성부가 설치된 실시예를 나타낸 도면이고,
도 16은 밑실보빈을 구성하는 측면판이 소정의 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 구조로 만들어지고 또한 밑실상태 감지용 광 제어판이 형성된 실시예를 나타낸 도면이고,
도 17은 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱을 형성시켜 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 구조로 만들어진 실시예를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 재봉기 밑실상태 감지 장치가 포함된 전체 동작 환경을 도시한 것이다.

도 1에 의하면, 후크 장치(1)는 외부 후크(1a)와 내부 후크(1b)로 구성되고, 밑실보빈(2)은 회전판(140)에 결합된 후 보빈 케이스(4)에 수납되고, 다시 보빈 케이스(4)는 내부 후크(1b)에 수납된 후 결착된다. 따라서 밑실보빈(2)과 결합되는 회전판(140)은 보빈 케이스(4)와 내부 후크(1b)(또는 변형된 구조에서는 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)에 대응하는 구성 부품) 안에 설치된다. 도면에서는 회전판(140)이 밑실보빈(2)과 내부 후크(1b) 사이에 위치하는 형태로 도시되었지만, 회전판(140)을 보빈 케이스(4)와 밑실보빈(2) 사이에 위치시키는 형태로도 사용할 수 있다.

재봉기가 작동함에 따라 외부 후크(1a)는 보빈 케이스(4)와 결착된 내부 후크(1b) 주위를 회전하고, 밑실이 사용됨에 따라 밑실보빈(2)과 회전판(140)도 보빈 케이스(4) 내에서 회전하게 된다. 본 발명에서 후크 장치(1)는 도 1에 도시된 수직 로터리 후크(vertical rotary hook)만으로 한정되지 않고, 수평 로터리 후크(horizontal rotary hook), 셔틀 후크(shuttle hook), 루퍼(looper) 등도 포함하는 광의로 해석되어야 할 것이다. 후크 장치(1)가 수평 로터리 후크로 구성될 경우는 필요에 따라 보빈 케이스(4)가 전혀 사용되지 않고 밑실보빈(2)과 회전판(140)만 내부 후크(1b) 안에 수납되는 형태로도 사용될 수 있다. 그리고, 외부 후크(1a)가 내부 후크(1b) 주위를 회전하지 않고 왕복하는 동작을 수행하는 형태도 포함된다. 한편, 본 발명에서 재봉기라는 것은 소정의 천, 가죽 등에 바느질이 이루어지도록 하는 모든 종류의 장치를 포함하는 것으로서, 예를 들어 재봉기 기능이 내장된 자수기(embroidery machine)도 당연히 포함하는 넓은 의미이다. 따라서 본 발명의 모든 실시예와 청구항에서 재봉기로 명기한 표현은 자수기를 포함한 표현으로 규정한다.

본 실시예에 의한 재봉기 밑실상태 감지 장치는 밑실상태 감지용 광 제어판(110), 발광장치(120), 수광장치(151) 및 제어알림 장치(150)를 포함하여 구성된다. 구성에 따라서 별도의 외부 발광장치(120)가 사용되지 않는 실시예도 가능한데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술토록 한다.

본 발명에서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 얇은 판 형태로 만들어져서 밑실보빈(2)의 양쪽 측면 중 적어도 어느 한 곳에 설치되거나 부착되거나 형성될 수 있다. 예를 들어, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 밑실보빈(2)과 결합되는 회전판(140)의 측면에 설치되거나 부착되거나 일체형으로 형성될 수 있으며, 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어, 보조 보빈코어, 보빈, 측면판에 설치되거나 부착되거나 일체형으로 형성될 수도 있다. 여기서 일체형으로 형성된다는 것은 회전판(140) 측면 또는, 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어, 보조 보빈코어, 보빈, 측면판의 측면에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구성하는 일종의 광 제어 수단이 처음부터 직접적으로 형성된 상태로 제작됨으로써 물리적으로 외관상 구분이 없을 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 접착제 등에 의해 밑실보빈(2)을 감고 있는 밑실의 측면에 직접 부착될 수도 있다.

한편, 도면에서는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 회전판(140) 측면에 설치된 형태가 도시되어 있지만, 회전판(140) 측면 대신에 회전판(140) 테두리에 설치되어 밑실보빈(2)의 원주 외곽 둘레를 감싸는 형태로도 사용될 수 있다. 이 경우는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 내부 후크(1b) 또는 보빈 케이스(4) 측면 쪽(도 1의 예를 들면 동 도면상에서 상하 방향)으로 향하는 형태로 사용될 수 있으며, 발광장치(120)와 수광장치(151)도 이 방향으로 향하도록 위치할 수 있다.

그러므로, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 다양한 형태로 설치될 수 있기 때문에 본 발명의 모든 실시예에서는 그것의 설치 형태에 대해서 한정적으로 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 모든 실시예에서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 이하 설명하는 해당 기능을 수행하기만 하면 되고, 특정한 물리적인 제작 형태로 제한하지 않는다.

이처럼 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 다양한 형태로 만들어질 수 있으므로 본 발명의 청구항에서의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 회전판(140)과 구분되는 독자적인 형태로 구비된다고 명시적으로 한정되지 않는한 반드시 독자적인 얇은 판 형태로 만들어진 경우로만 한정 해석되어서는 안된다.

밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 외부로 광을 발산하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 반사하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 통과 또는 투과시키는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로 광이 전달되지 않도록 광을 차단하는 기능을 수행하는 광 제어 수단 중 기능이 서로 다른 광 제어 수단이 함께 구비된 형태, 기능은 같지만 외부로 전달하는 광의 파장 또는 주파수가 서로 다른 광 제어 수단이 함께 구비된 형태, 기능은 같지만 외부로 전달하는 빛의 양 또는 밝기가 서로 다른 광 제어 수단이 함께 구비된 형태(부분적으로 빛의 양 또는 밝기가 다른 구조로 만들어진 광 제어 수단이 구비된 형태를 포함)와, 여러 가지의 광 제어 수단이 함께 구비된 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 만들어질 수 있다.

광을 발산하는 기능을 수행하는 광 제어 수단(광 발산 수단)은 외부로부터 제공된 빛, 열, 압력, 충격, 운동, 전기, 화학, 기타 에너지를 흡수 저장한 후 외부 에너지 공급원이 제거된 이후에도 오랫동안 자체적으로 빛을 발산하는 특성을 가진 재질로 제작되거나, 소정 물질이나 재료 또는 도료를 칠하거나, tape 등을 부착해서 제작될 수 있다.

예를 들어 광 발산 수단은 외부에서 조사(照射)된 빛을 흡수 저장한 후 오랫동안 자체적으로 빛을 발산하는 축광물질 또는 인광물질 등을 사용하여 제작될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 광 발산 수단을 총칭하여 축광판이라고 정의하되 그 재질, 구조, 모양, 형태 및 특성에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다.

본 발명에서 만약 축광판이 사용되고 또한 그것을 재봉기 밑실상태 감지 장치에 속하지 않는 다른 장치로부터 조사(照射)된 빛 또는 기타 에너지를 통해 축광시키는 형태를 취할 경우는 발광장치(120)를 사용하지 않아도 된다.

광을 반사하는 기능을 수행하는 광 제어 수단(광 반사 수단)은 외부에서 들어온 빛을 반사하거나, 형광을 반사하거나, 바코드(bar code) 리딩(reading) 광을 반사하는 등의 기능을 수행하는 반사판, 편광 반사판, 형광판, 프리즘판, Bar Code판 등으로 구성된다. 이러한 반사판들은 빛을 반사하는 각도에 따라 일반 반사, 재귀 반사, 확산 반사, 굴절 반사, 기타 다양한 각도로 반사하는 형태로 만들어질 수 있다. 또한 특정 파장의 빛만 반사하거나, 특정 파장의 빛을 흡수하거나 차단하고 나머지 빛만 반사하거나, 빛의 파장대에 따라 반사율이 다르거나, 반사하는 빛의 양 또는 색깔 또는 밝기가 다르거나, 기타 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 이러한 광 반사 수단은 특정 재질로 제작되거나, 소정 물질이나 재료 또는 도료를 칠하거나, tape 등을 부착해서 제작될 수 있으며, 본 발명에서는 이를 총칭하여 반사판이라고 정의하되 그 재질, 구조, 모양, 형태 및 특성에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다.

광을 차단하는 기능을 수행하는 광 제어 수단(광 차단 수단)은 외부에서 들어온 빛을 가리거나, 흡수하거나, 특정 파장대의 빛을 차단하거나, 빛을 난반사하거나, 아주 적은 양의 빛만 반사하거나, 아주 적은 양의 빛만 통과시키거나 기타 다른 여러 형태로 빛을 차단하는 기능을 가진 여러 가지 재질로 제작되거나, 기구적으로 형상되거나, 소정 물질이나 재료 또는 도료를 칠하거나, tape 등을 부착해서 제작될 수 있으며, 본 발명에서는 이를 총칭하여 차단판이라고 정의하되 그 재질, 구조, 모양, 형태 및 특성에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다.

광을 통과 또는 투과시키는 기능을 수행하는 광 제어 수단(광 투과 수단)은 외부에서 들어온 빛을 그대로 투과 또는 통과시키거나, 특정 파장대의 빛만 투과 또는 통과시키는 기능을 가진 여러 가지 재질로 제작되거나, 소정 물질이나 재료 또는 도료를 칠하거나, tape 등을 부착해서 제작될 수 있으며, 반사판이나 차단판과 달리 빛을 투과 또는 통과시켜 반대편으로 진행되도록 하는 것이고, 본 발명에서는 이를 총칭하여 투과판이라 정의하되 그 재질, 구조, 모양, 형태 및 특성에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다.

외부에서 들어온 빛이 축광판, 반사판, 차단판 또는 투과판 등이 없는 밑실상태 감지용 광 제어판(110) 부분에 조사(照射)될 경우 빛은 그대로 통과하게 되는데 본 발명에서는 이처럼 빛이 그대로 통과되는 빈 공간 부분을 총칭하여 "빈 공간부"라고 정의하되 그 구조와 모양에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다. 즉, 빈 공간부는 빛이 그대로 통과되는 부분 또는 영역을 의미하는 것이나 본 발명에서는 이러한 빈 공간 역시 빛의 통과와 관련한 기능을 수행하므로 "빈 공간부"라 정의하여 광 제어 수단의 한가지 종류로 사용한다.

한편, 본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 종전 발명들에 의해 개발된 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)를 구비한 반사판들과 차이점에 대한 상세한 설명은 후술토록 한다. 또한, 이들을 각각 사용하는 밑실상태 감지 장치들간의 차이점에 대한 상세한 설명도 후술토록 한다.

발광장치(120)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 빛을 조사(照射)하는 장치로서 전기를 소비하여 적외선, 가시광선, 자외선, Laser 광선, 기타 다양한 파장대의 빛을 발산하는 LED, Laser Diode, Lamp 등을 포함한 모든 종류의 발광소자 및 그것을 구동하는 Driver IC 등을 포함한 구동장치 그리고 빛의 진행 방향을 바꾸는 프리즘 등으로 구성될 수 있으며, 빛을 골고루 확산시키는 구조를 포함할 수 있다. 또한, 발광장치(120)는 소정의 데이터(data) 신호를 광에 실어서 출력할 수 있도록 다양한 반도체 소자를 구비하여 구성될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 발광장치(120)의 사용 부품, 특성, 구성, 재질, 구조, 모양, 설치 형태 및 신호 형태에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다.

다만, 본 발명에서는 발광장치(120)가 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 특정 지점(point)에 조준(focusing)하여 빛을 조사(照射)하는 형태로 구비되지 않고 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 빛이 분포되도록 빛을 조사(照射)하는 형태로 구비되도록 함으로써 밑실보빈(2)의 회전 동작을 보다 정밀하게 판단할 수 있는 효과를 얻게 되는데, 이에 대한 자세한 설명은 후술토록 한다.

수광장치(151)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에서 발산, 반사, 차단, 투과 또는 통과된 빛을 수광하고 수광에 따른 감지신호를 출력하는 모든 종류의 수광소자 및 그것을 구동하는 구동장치를 포함한 신호변환 장치, 주위 환경의 밝기 정도에 따라 수광소자의 출력신호를 적응적(adaptive)으로 조정하기 위해 사용되는 보조 수광소자, 빛을 모으는 집광캡(cap) 및 빛의 진행 방향을 바꾸는 프리즘 등으로 구성될 수 있으며, 또한 소정의 데이터 신호를 디코딩(decoding)할 수 있도록 다양한 반도체 소자를 구비하여 구성될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 수광장치(151)의 사용 부품, 특성, 구성, 재질, 구조, 모양, 설치 형태 및 신호 형태에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다.

여기서 수광장치(151)가 출력하는 감지신호는 수광된 빛의 양 또는 밝기 또는 파장 또는 주파수에 따라 다양한 레벨(level)을 가진 아날로그 형태 또는 이산(離散) 신호(discrete signal) 형태의 전류 또는 전압 신호가 될 수가 있으나 본 발명에서는 그 형태에 대해서 특정하거나 한정적으로 제한하지 않는다. 추가적으로 아날로그 형태 또는 이산(離散) 신호(discrete signal) 형태의 출력 전류 또는 전압 신호는 신호변환 장치를 통해 제어알림 장치(150)의 논리연산 및 제어 프로그램 수행에 필요한 데이터로 변환될 수가 있는데, 이러한 신호변환 장치는 수광장치(151) 내에 위치할 수도 있고 제어알림 장치(150) 내에 위치할 수도 있다. 또한 제어알림 장치(150)는 주위 환경의 밝기 정도에 따라 수광장치(151)의 출력신호를 적응적(adaptive)으로 조정하는 기능도 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어알림 장치(150)는 보조 수광소자에서 출력한 감지신호를 통해 주위 환경의 밝기 정도를 파악하여 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에서 전달된 광을 수광한 수광소자에서 출력한 감지신호의 레벨(level)을 환경에 맞게 적응적(adaptive)으로 조정하여 사용할 수 있다.

한편, 도면에서는 발광장치(120)가 후크 장치(1)의 뒤쪽에 위치한 것으로 도시되어 있는데, 필요에 따라 발광장치(120)가 보빈 케이스(4)의 앞쪽에 위치하는 형태를 취할 수도 있고 보빈 케이스(4) 내부에 위치하는 형태를 취할 수도 있기 때문에 본 발명에서는 발광장치(120)의 위치에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다. 또한, 도면에서는 수광장치(151)가 후크 장치(1)의 뒤쪽에 위치한 것으로 도시되어 있는데, 필요에 따라 수광장치(151)가 보빈 케이스(4)의 앞쪽에 위치하는 형태를 취할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 수평 로터리 후크(horizontal roatary hook)가 설치된 재봉기에서 필요에 따라 보빈 케이스(4)를 아예 사용하지 않는 경우에는 발광장치(120)와 수광장치(151)를 모두 후크 장치(1)의 앞쪽에 위치시키는 형태를 사용할 수도 있다.

발광장치(120)와 수광장치(151)는 도면에서 예시된 바와 같이 모두 같은 측면에 위치할 수도 있고, 서로 반대편 측면에 각각 위치할 수도 있다. 예를 들어, 만약 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 광 제어 수단으로 반사판을 사용할 경우는 발광장치(120)와 수광장치(151)는 같은 측면에 위치하게 되고, 투과판을 사용할 경우는 서로 반대편 측면에 각각 위치하게 되고, 차단판을 사용할 경우는 같은 측면에 위치하거나 서로 반대편 측면에 각각 위치할 수 있다. 만약, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 광 제어 수단으로 축광판을 사용하여 스스로 빛을 발산하는 경우에는 별도의 외부 발광장치(120)가 필요치 않을 수도 있다.

그러므로, 발광장치(120)와 수광장치(151)의 위치는 여러 가지 형태를 취할 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

제어알림 장치(150)는 재봉기 모터 회전 동작을 감지하는 수단을 포함하고 있다. 그런데, 재봉기 모터 회전 동작을 감지하는 방법으로는 다양한 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)를 사용하여 재봉기 모터의 회전 동작을 직접적으로 감지하는 방법이 있는가 하면, 별도의 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)를 사용하지 않고 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비된 광 제어 수단의 기능의 상태를 감지하는 수광장치(151)를 활용하여 재봉기 모터의 회전 동작을 간접적으로 감지하는 다양한 방법이 있으며, 이 중에서 어느 하나의 방법을 선택하여 사용할 수 있다. 추가적으로 재봉기 모터의 작동을 제어하는 제어 프로그램의 제어 정보로부터 직접 재봉기 모터의 회전 동작 정보를 전달받는 방법을 사용할 수도 있다. 재봉기 모터 회전 동작을 감지하는 수단과 방법의 일 예에 대해서는 아래 도 5를 참조한 설명에서 상세히 설명한다.

제어알림 장치(150)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비된 광 제어 수단들이 발산, 반사, 투과 또는 통과시킨 광을 수광한 수광장치(151)가 출력한 감지신호를 분석하여 이들 광 제어 수단들의 기능의 상태가 변환되는 주기(즉, 상태 변환 주기)와 어떤 상태로 유지되거나 다른 상태로 변환되는 패턴(즉, 상태 유지 및 변환 패턴) 중 적어도 어느 하나를 판단한다. 또한 제어알림 장치(150)는 재봉기 모터의 회전 동작을 판별할 수 있는 소정의 전기 신호와 재봉기 모터의 작동을 제어하는 제어 프로그램의 제어 정보 중 적어도 어느 하나를 통해 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 센다. 그런후, 판단된 광 제어 수단들의 기능의 상태 변환 주기와 상태 유지 및 변환 패턴 중 적어도 어느 하나와 세어진 재봉기 모터의 회전수를 비교해 본 결과, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는다고 판단되는 경우 제어알림 장치(150)는 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생되었다고 판단하고 그 결과를 스피커(152) 또는 디스플레이(153)를 통해 사용자에게 경고신호를 출력하는 기능을 수행한다.

제어알림 장치(150)는 밑실절단 상황 또는 밑실끝단 도달 상황이 발생되었다고 판단할 경우, 추가적으로 릴레이(relay) 소자 등을 사용하여 재봉기 모터에 공급되는 전원을 자동적으로 차단하는 기능을 지원할 수도 있지만 본 특허에서는 이에 대해 특정하지 않는다. 한편, 제어알림 장치(150)는 전기선(154)을 통해 외부로부터 전원을 공급받는 형태로 구성될 수도 있다.

여기서, 밑실절단 상황인지 아니면 밑실끝단 도달 상황인지 분별하는 것은 밑실이 계속 사용되고 있느냐 여부에 달렸다. 즉, 만약 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는 상황에서도 밑실보빈(2)의 밑실이 계속 사용되면서 풀려나가고 있는 경우는 밑실끝단 도달 상황인 것이고, 만약 밑실이 풀려나가지 않는 경우에는 밑실절단 상황인 것이다.

여기서, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않을 경우 밑실끝단 도달 상황이 발생된 것으로 판단할 수 있는 실시예에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.

보빈코어 또는 보빈 위에 밑실을 감기 시작할 때 밑실끝단에 해당되는(즉, 적당한 길이의 밑실 잔량이 남을 수 있는 정도의) 길이만큼은 밑실이 쉽게 풀릴 수 있는 형태로 감으면, 밑실보빈(2)에 밑실이 많이 남아 있을 경우는 밑실이 사용됨에 따라 보빈코어 또는 보빈이 회전하게 되면서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)(보빈코어 또는 보빈에 결합되어 있다고 가정)도 함께 회전하게 되지만, 밑실이 거의 다 사용된 상태 즉, 밑실이 밑실끝단에 도달한 상태가 되면 감겨있던 밑실이 느슨해 지거나 또는 한꺼번에 풀리게 됨에 따라 비록 밑실은 계속 사용되더라도 보빈코어 또는 보빈은 회전하지 않게 되고 따라서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)도 회전하지 않게 된다.

그러나, 이 경우 밑실을 처음 감기 시작할 때 약간의 수작업이 필요하거나 또는 밑실보빈(2) 제조 공정상 약간의 수정이 필요하게 되며, 또한 밑실이 완전히 소진되기 전에 남게되는 밑실 잔량의 길이가 매우 랜덤(random)해 진다는 문제점이 있다. 따라서, 이것을 해소하면서 동시에 밑실끝단 도달 상황을 매우 정밀하게 감지할 수 있는 수단을 원한다면 본발명의 제2실시예에서 설명하게 될 다양한 밑실끝단 감지 수단을 추가로 사용하는 것이 필요하다.

도 2는 본 발명에서 밑실보빈(2)의 회전 동작 여부가 쉽게 감지될 수 있도록 하는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비되는 광 제어 수단(115)의 개수, 모양, 크기 및 설치 위치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

도면에서는 흰색 반사판(115)과 검은색 반사판(115)으로 구성된 복수 개의 마크(mark)를 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비하였다. 이것은 종전의 발명들에 의해 개발되었던 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)와 유사한 형태이다.

그런데, 본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 종전의 발명들에 의해 개발되었던 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)와 완전히 다른 형태로도 만들어질 수도 있다. 예를 들면, 도면에서는 마크(mark)를 흰색과 검은색 반사판으로 구성했는데 이것을 투과판, 차단판 또는 빈 공간부로 구성할 수가 있다. 이 경우 종전의 발명들이 사용한 반사판으로만 구성된 밑실보빈 회전 감지 마크(mark)와는 그 구성 형태와 동작 기능이 완전히 다르게 된다.

좀 더 자세한 설명을 위해 예를 들다면, 만약 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실이 검은색일 경우 검은색 마크(mark)를 반사판 대신에 빈 공간부로 구성하면, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 흰색 반사판과 빈 공간부가 구비되는 형태가 된다. 즉, 이 형태는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비된 반사판은 오직 흰색 한 가지만 가지게 된다. 이 경우, 빈 공간부를 통해서 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실에 의해 빛이 반사되거나 또는 차단되며, 밑실보빈(2)에 남아있는 밑실의 양이 변화됨에 따라 반사되거나 차단되는 빛의 양 또는 세기가 달라지게 된다. 따라서 이것을 감지함으로써 밑실보빈(2)에 남아있는 밑실의 양을 대략적으로 감지할 수 있게 되고 결과적으로 밑실끝단 도달 상황을 대략적으로 판단할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 밑실절단 상황뿐만 아니라 밑실끝단 도달 상황까지도 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 물론 밑실끝단 도달 상황을 매우 정밀하게 감지하려면 본발명의 제2실시예에서 설명하게 될 다양한 밑실끝단 감지 수단을 추가로 사용하는 것이 필요하다.

또한, 흰색 마크(mark)는 축광판으로 그리고 검은색 마크(mark)는 차단판, 투과판 또는 빈 공간부로 구성할 수가 있다. 이 경우는 별도의 발광장치(120)가 필요 없을 뿐만 아니라 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 오직 한가지 색으로 구성된 축광판만 구비되는 형태가 된다. 추가적으로 흰색 마크와 검은색 마크를 모두 같은 색깔의 반사판만으로 구성하되 그 중에서 검은색 마크에 해당되는 부분에는 작은 구멍을 뚫거나 기타 여러가지 다른 형태와 모양으로 만들어서 반사된 빛의 양 또는 세기를 조절하는 방식을 사용할 수도 있는 등 매우 다양하고 융통성(flexible) 있는 형태로 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구성할 수 있다.

본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 이렇게 다양한 구성 형태로 만들 수 있는 핵심적인 이유는 본 발명의 밑실상태 감지 장치가 수광장치(151)에서 수광된 빛의 양 또는 세기의 차이를 정밀하게 식별하여 마크(mark)의 기능의 상태(즉, 마킹 상태)가 변환되는지 여부를 매우 정밀하게 판단할 수 있기 때문이다.

이제, 종전의 발명들에 의해 개발되었던 밑실끝단 감지 장치와 본 발명의 밑실상태 감지 장치의 차이점에 대해 설명하도록 한다.

종전의 발명들에 의해 개발되었던 밑실끝단 감지 장치의 경우는 컬러(color) 가지 수만큼 마킹 상태(marking state) 가지 수가 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석하는 방식을 사용하였다. 즉, 단 2가지 컬러로 구성된 마크를 사용할 경우 오직 2가지 마킹 상태만 존재하는 방식을 사용하였다. 반면에, 본 발명의 밑실상태 감지 장치의 경우는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 비록 단 2가지 컬러로 구성된 마크를 사용할 경우에도 여러 가지 마킹 상태(marking state)가 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석하는 방식을 사용한다. 뿐만 아니라, 본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 상술한 바와 같이 한가지 컬러로 구성된 마크를 사용하더라도 그것의 형태와 모양 그리고 그것을 구성하는 광 제어 수단의 종류에 따라 여러 가지 마킹 상태(marking state)가 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석하는 방식을 사용한다. 물론 본 발명의 기술은 2가지 이상의 컬러로 구성된 마크에도 적용할 수 있기 때문에 본 발명에서는 마크의 컬러 가지 수를 특정한 형태로 제한하지 않는다.

이러한 차이점에 의해, 종전의 발명들은 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석할 수가 없었으며 결과적으로 밑실절단 상황이 발생하였을 때 이를 신속히 판단해 낼 수가 없었지만, 본 발명은 밑실보빈(2)의 회전 동작을 매우 정밀하게 분석할 수 있으며 결과적으로 밑실절단 상황이 발생하였을 때 이를 신속히 판단해 낼 수 있다. 또한, 본 발명은 밑실끝단 도달 상황까지도 정확하게 판단해 낼 수 있다.

여기서, 본 발명과 종전의 발명 간의 상호 차이점을 좀 더 쉽게 설명하기 위해서 오직 흰색과 검은색 2가지 색깔의 반사판(광 반사 수단)으로 구성된 마크가 복수개 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 예를 들어서 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이, 종전의 발명들은 마킹 상태의 가지 수는 컬러 가지 수만큼 존재하는 방식을 사용하였다. 즉, 반드시 하나의 마킹 상태(marking state)는 하나의 컬러(color)로 규정(wherein at least one state is defined by at least one true colour(r,g,b) or a mixture of the primary colours) 되도록 하였다. 따라서, 흰색과 검은색 2가지로만 구성된 마크(mark)이던지 또는 적녹청색(RGB color) 중에서 2가지 컬러로 구성된 마크(mark)이던지 상관없이 이들 모두는 오직 2가지 마킹 상태만 존재하는 공간 즉, 이진법적 인식 공간(binary recognition space)만 사용하여 2가지 마킹 상태(two marking states) 중에서 단순히 한가지로 판단하는 이진법적인 판단(binary decision)을 하였다. 종전의 발명들은 마크의 특정 지점(point)을 조준(focusing)하여 집광된 빛을 조사(照射)할 수 있는 발광장치를 주로 사용했을 뿐만 아니라 반사된 빛에 대하여 논리장치(logic unit) 또는 수광장치가 특정 한계 레벨(threshold level)을 기준으로 마킹 상태(marking state)를 '1'또는 '0'으로 판단하거나 출력하는 방식을 사용하였다.

예를 들어, 흰색과 검은색 2가지 색으로만 구성된 마크를 사용하는 경우 흑백 또는 단색(single color) 광센서에 수광된 빛이 흰색 마크(mark)로부터 반사된 경우는 논리적으로 마킹 상태(marking state)'1'로 인식하고 검은색 마크(mark)로부터 반사된 경우는 논리적으로 마킹 상태 '0'으로 인식한다. 다시 부언하면, 마킹 상태 '1'과 '0' 사이에 중간 레벨(level)의 마킹 상태가 존재하지 않는다.

또 다른 예로, 적녹청색(RGB color) 3가지 색으로 구성된 마크를 사용하는 경우 적녹청색(RGB)을 구별할 수 있는 RGB 광센서에 수광된 빛이 빨간색 마크(mark)로부터 반사된 경우는 빨간색 감지 신호의 마킹 상태는'1'로 인식하고 파란색 및 초록색 감지 신호의 마킹 상태는'0'으로 인식한다. 만약, RGB 광센서에 수광된 빛이 파란색 마크(mark)로부터 반사된 경우는 파란색 감지 신호의 마킹 상태는'1'로 인식하고 빨간색 및 초록색 감지 신호의 마킹 상태는'0'으로 인식한다. 즉, 이 경우에도 마킹 상태 '1'과 '0' 사이에 중간 레벨(level)의 마킹 상태가 존재하지 않는다. 따라서, 3가지 서로 다른 색으로 구성된 마크를 사용할 경우 오직 3가지 마킹 상태만 존재하게 된다. 즉, 반드시 하나의 마킹 상태(marking state)는 하나의 컬러(color)로 규정(wherein at least one state is defined by at least one true colour(r,g,b) or a mixture of the primary colours) 되도록 하였다. 이러한 내용들은 선행 발명 기술인 US7987801B2(Device and method for monitoring a thread wound on a bobbin)의 특허 도 4와 그것에 대한 설명문 그리고 특허청구 제1항에 명시되어 있다.

반면에, 본 발명은 오직 흰색과 검은색 2가지 색으로만 구성된 마크(mark)를 사용하고 저렴한 흑백 또는 단색(single color) 광센서를 사용하더라도 선행 발명 기술인 US7987801B2 보다 훨씬 많은 가지 수의 마킹 상태(marking state)를 구현함으로써 밑실보빈(2)의 회전 동작을 훨씬 정밀하게 분석해 낼 수 있다.

본 발명의 밑실상태 감지 장치는 종전 발명의 밑실상태 감지 장치와는 달리 인접한 2개의 광 제어 수단들의 기능이 각각 활성화된 상태와 비활성화된 상태뿐만 아니라 활성화되거나 비활성화된 상태가 아닌 그 중간 상태로도 있을 수 있으며 그 경우에는 각각 활성화된 정도와 비활성화된 정도의 비율에 따라 아날로그(analog) 신호와 같이 다양한 레벨(level)을 가진 여러 가지 중간 상태가 존재할 수 있도록 구성되고, 제어알림 장치(150)는 이러한 다양한 레벨(level)을 정밀하게 분석해 낼 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 발광장치(120)와 수광장치(151)는 2개의 광 제어 수단들의 기능이 각각 활성화된 상태와 비활성화된 상태뿐만 아니라 활성화되거나 비활성화된 상태가 아닌 그 중간 상태에 머물 수 있도록 구성된다.

도 3은 본 발명에서 밑실보빈(2)의 회전 동작에 따라 제어알림 장치(150)로 입력되는 수광장치(151)의 출력 전압 신호와 제어알림 장치(150)에서 인식하는 마킹 상태(marking state)의 일 예를 간단히 도시한 도면이다.

도 3(a)는 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)가 제어알림 장치(150)로 출력하는 재봉기 모터의 회전 감지신호의 논리적 형태를 예시적으로 도시한 것이다. 제어알림 장치(150)는 이 감지신호를 통해 특정 시점부터 특정 시점까지 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 셀 수 있다.

도 3(b)는 종전의 발명들이 사용한 수광장치에서 출력하는 전기 신호를 예시적으로 도시한 것이다. 전술한 바와 같이 종전의 발명들은 마크의 특정 지점(point)을 조준(focusing)하여 직진성이 높은 빛을 조사(照射)할 수 있는 발광장치를 주로 사용했기 때문에 수광장치가 출력하는 신호는 도 3(b)와 유사한 형태가 된다.

도 3(c)는 본 발명에서 밑실보빈(2)의 회전 동작에 따라 제어알림 장치(150)로 입력되는 수광장치(151)의 출력 전압 신호의 일 예를 간단히 도시한 도면이다.

도면을 보면 제어알림 장치(150)로 입력되는 수광장치(151)의 출력 전압 신호는 여러 가지 다양한 레벨(level)을 가진 아날로그(analog) 신호 형태를 가진다는 것을 알 수 있을 것이다. 이것은 도 3(b)와 확연히 다르며, 선행 발명 기술인 US7987801B2(Device and method for monitoring a thread wound on a bobbin)의 특허 명세서의 도 4와도 확연히 다르다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

즉, 선행 발명 기술인 US7987801B2을 포함하여 종전의 발명 기술들은 모두 각각의 컬러(color)에 대해서 중간 레벨(level)의 마킹 상태가 존재하지 않는 오직 '1'과 '0'의 마킹 상태(marking state)만 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석하였으며, 결과적으로 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석할 수가 없었다.

도 3(d)는 종전의 발명 기술들이 사용하였던 오직 '1'과 '0'의 마킹 상태(marking state)만 존재하는 인식 공간(recognition space)의 일 예를 간단히 도시한 도면이다. 즉, 종전의 발명들은 마크의 특정 지점(point)을 조준(focusing)하여 직진성이 높은 빛을 조사(照射)할 수 있는 발광장치를 주로 사용했을 뿐만 아니라 반사된 빛에 대하여 논리장치(logic unit) 또는 수광장치가 특정 한계 레벨(threshold level)을 기준으로 마킹 상태(marking state)를 '1'또는 '0'으로 판단하거나 출력하는 방식을 사용하였다.

반면에, 본 발명의 밑실상태 감지 장치는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 특정 지점(point)에 조준(focusing)하여 빛을 조사(照射)하는 형태로 발광장치(120)를 구성하지 않고 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 빛이 분포되도록 빛을 조사(照射)하는 형태로 구성한다. 뿐만 아니라, 제어알림 장치(150)는 수광장치(151)에서 출력한 아날로그(analog) 신호 형태의 출력 전류 또는 전압 신호에 대해 특정 한계 레벨(threshold level)을 기준으로 마킹 상태(marking state)를 '1'또는 '0'으로만 판단하는 이진법적 인식 공간(binary recognition space)을 사용하지 않는다. 대신에, 다양한 레벨(level)을 가진 이산(離散) 신호(discrete signal) 데이터(data)로 구성된 여러 가지 마킹 상태(marking state)가 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석함으로써 밑실보빈(2)의 회전 동작을 매우 정밀하게 분석할 수가 있다.

도 3(e)는 본 발명에서 제어알림 장치(150)가 밑실보빈(2)의 회전 동작에 따라 수광장치(151)에서 출력한 아날로그(analog) 전압 신호를 다양한 레벨(level)을 가진 이산(離散) 신호 데이터로 구성된 여러 가지 마킹 상태(marking state)로 변환한 형태의 일 예를 간단히 도시한 도면이다.

여기서, 이산(離散) 신호는 제어알림 장치(150)가 아날로그(analog) 신호를 일정한 시간 간격으로 샘플링(sampling)해서 얻어진 신호를 의미한다. 경우에 따라, 수광장치(151)가 이산(離散) 신호 형태로 전압 신호를 출력하는 형태로 구성될 수도 있다.

한편, 이산(離散) 신호 데이터는 제어알림 장치(150)의 논리연산을 위해 이산(離散) 신호의 진폭을 신호 변환하여 생성한 수치를 의미한다. 여기서, 도 3(e)는 이산(離散) 신호의 진폭값을 막대 그래프로 나타낸 일 예이다.

이 도면에 대해 간단한 예를 들어 설명하면, 먼저 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 회전하는 도중에 흰색 마크의 중앙 부분이 최대 빛 반사지역(즉, 발광장치(120)에서 조사(照射)된 빛이 최대한 반사되어 수광장치(151)로 수광되는 지역)에 위치하게 되면 흰색 마크의 기능은 최고로 활성화된 상태가 되며, 반대로 검은색 마크의 기능은 최고로 비활성화된 상태가 된다(또는 그렇게 규정될 수 있다). 이때 수광장치(151)에서 출력되는 전류 또는 전압 신호의 레벨(level)은 최고치(51)가 된다.

그런 후에, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 계속 회전하면서 흰색 마크의 중앙 부분이 최대 빛 반사지역으로부터 점점 멀어지게 되면 흰색 마크의 기능은 점점 중간 상태로 변환되어 가고 따라서 수광장치(151)에서 출력되는 전류 또는 전압 신호의 레벨(level)도 점차 감소하게 된다.

그런 후에, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 계속 회전하면서 흰색 마크와 검은색 마크가 만나는 접경선이 최대 빛 반사지역에 위치하게 되면 흰색 마크와 검은색 마크의 기능은 각각 완전한 중간 상태가 되고 따라서 수광장치(151)에서 출력되는 전류 또는 전압 신호의 레벨(level)은 최고치와 최저치의 중간 값(52)이 된다.

그런 후에, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 계속 회전하면서 이제 검은색 마크의 중앙 부분이 최대 빛 반사지역에 위치하게 되면 검은색 마크의 기능은 최고로 활성화된 상태가 되며, 반대로 흰색 마크의 기능은 최고로 비활성화된 상태가 된다. 이때 수광장치(151)에서 출력되는 전류 또는 전압 신호의 레벨(level)은 최저치(53)가 된다.

즉, 본 발명의 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 각 상태에 대해 다시 언급하면, 최고로 활성화된 상태를 기준으로 소정의 하위 임계점 이상의 상태에 있을 때를 활성화된 상태라고 규정하고, 최고로 비활성화된 상태를 기준으로 소정의 상위 임계점 이하의 상태에 있을 때를 비활성화된 상태라고 규정할 수 있으며, 그 활성화된 상태와 비활성화된 상태 이외의 상태를 중간 상태라 규정할 수 있다.

다른 관점으로 설명하면, 각 광 제어 수단의 활성화된 상태는 수광장치(151)의 감지신호(즉, 수광에 의해 출력하는 감지신호)가 최고치와 최저치 차이를 기준으로 80% 내지 100% 사이에서 정해지는 특정 비율 이상이 되도록 광을 전달하는 상태에 해당하고, 광 제어 수단의 비활성화된 상태는 수광장치(151)의 감지신호가 최고치와 최저치 차이를 기준으로 0% 내지 20% 사이에서 정해지는 특정 비율 이하가 되도록 광을 전달하는 상태에 해당할 수 있는데, 이때 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 일정하게 사용됨에 따라 동일한 각속도로 밑실상태 감지용 광 제어판이 회전하고 있는 경우, 광 제어 수단의 기능은 활성화된 상태 또는 비활성화된 상태보다 중간 상태로 머무는 시간이 같거나 더 길도록 구비될 수 있는 것이다.

구체적 수치를 적용한 예를 들면, 수광장치(151) 감지신호의 최고치 전압이 5Volt이고 최저치 전압이 1Volt일 때, 광 제어 수단은 수광장치(151) 감지신호 전압이 4.2Volt 내지 5Volt 사이에서 정해진 특정 값 이상이 되도록 하는 위치에 있을 때 활성화 상태에 있다고 할 수 있고, 감지신호 전압이 1Volt 내지 1.8Volt 사이에서 정해진 특정 값 이하가 되도록 하는 위치에 있을 때 비활성화 상태에 있다고 할 수 있다.

다만, 이러한 활성화와 비활성화 상태를 결정하는 수치는 다양하게 변경 가능하다.

상기 예에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 수광장치(151)에서 출력되는 전류 또는 전압 신호의 레벨(level)은 최고치(51)와 최저치(53) 그리고 그 사이의 다양한 중간값(즉, 중간 레벨 값)들이 여러 가지 존재할 수 있다. 이것을 정량적으로 설명하기 위하여, 수광장치(151)에서 출력되는 전압 신호를 논리연산에 필요한 데이터로 변환시키는 신호변환 장치가 제어알림 장치(150)에 위치하고, 그것의 동작 전압은 5Volt 그리고 데이터는 10bit로 표현된다고 가정한다. 그리고, 수광장치(151)에서 출력되는 전압 신호의 최고 레벨(level)은 3Volt이고 최저 레벨(level)은 1Volt라고 가정한다.

그러면, 전압 신호의 최고 레벨(level)의 데이터 값은 (3Volt / 5Volt) x 1,024 = 614가 되고, 최저 레벨(level)의 데이터 값은 (1Volt / 5Volt) x 1,024 = 204가 된다. 여기서 1,024는 10bit 데이터가 가지는 최대값을 10진수(decimal)로 표현한 것이다. 그리고 상기 계산식의 결과 값은 소수점 이하 자리를 버린 것이다.

이러한 가정에 의해 상기 예를 설명하면, 본 발명의 밑실상태 감지 장치는 수광장치(151)에서 출력되는 아날로그(analog) 전압 신호를 204 ~ 614 사이의 다양한 레벨(level)을 가진 이산(離散) 신호 데이터로 구성된 여러 가지 마킹 상태(marking state)가 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석하게 된다. 결과적으로, 수광장치(151)에서 출력되는 전압 신호의 레벨(level) 값이 조금씩 변화되는 과정을 정밀하게 분석할 수 있게 되고, 따라서 밑실보빈(2)의 회전 동작을 매우 정밀하게 분석해 낼 수가 있는 것이다. 예를 들면, 어떤 시점에 수광장치(151)에서 출력한 전압 신호의 데이터가 614이었다가 조금 시간이 지나서 580으로 그리고 다시 조금 시간이 지나서 550으로 변환되는 과정을 분석해 냄으로써 밑실보빈(2)의 미세한 회전 동작도 매우 정밀하게 분석해 낼 수가 있다.

만약, 본 발명의 밑실상태 감지 장치가 최고치 및 최저치 그리고 18가지의 중간값을 가지는 총 20가지 레벨(level)의 데이터로 구성된 마킹 상태가 존재하는 인식 공간을 사용하여 분석하는 형태로 제어알림 장치(150)의 프로그램을 구성한다면, 이것은 선행 발명 기술인 US7987801B2에서는 20가지의 서로 다른 컬러를 가진 많은 수의 마크를 사용해야 하는 것과 같다. 물론 본 발명의 경우는 선택에 따라 30 ~ 50가지의 더 많은 마킹 상태를 사용하는 형태로 제어알림 장치(150)의 프로그램을 구성할 수도 있고, 단지 3~4가지의 적은 마킹 상태를 사용하는 형태로 제어알림 장치(150)의 프로그램을 구성할 수도 있는 등 매우 다양하고도 융통성 있게 적용할 수 있다. 이것이 본 발명의 밑실상태 감지 장치가 종전의 발명 기술 및 선행 발명 기술인 US7987801B2에 비해 월등한 차별성을 가지는 이유이다.

이제, 이러한 다양한 레벨(level)을 가진 이산(離散) 신호 데이터로 구성된 여러 가지 마킹 상태가 존재하는 인식 공간을 사용하여 분석함으로써 얻어지는 효과가 어떤 것인지 대해 설명하도록 한다.

이미 전술한 바와 같이, 종전 발명의 기술처럼 단순히 2가지 마킹 상태(two marking states)를 나타내는 이진법적 인식 공간(binary recognition space)을 사용할 경우는 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기 어려우며, 따라서 밑실이 절단된 상황이 발생하여도 이를 신속하게 감지하기 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들면, 밑실이 아주 조금씩 사용되는 바늘땀 길이/폭 선택 모드(예, 0.1mm stiching length/width selection mode)에서는 발광장치에서 조사(照射)된 직진성이 높은 빛이 한 개의 마크에 오랫동안 머물게 되며 따라서 한가지 마킹 상태가 오랫동안 유지될 수 밖에 없는데, 이 경우 밑실보빈이 회전하고 있는지 아니면 정지하고 있는지 여부를 최종 판단하려면 상당한 시간(예, 수백번의 바늘땀 수가 진행되는 시간)이 걸리며, 따라서 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기 어려워서 밑실절단 상황을 신속하게 감지하기 어렵다는 문제점이 있다. 이것을 단적으로 나타내는 내용이 선행 발명 기술인 US7987801B2의 도 5a에 있다. 이 도면에 의하면, 1.0mm의 바늘땀 길이(즉, 바늘땀 당 밑실 소비량 - thread consumption per stitch) 모드에서 하나의 컬러(color) 당 진행되는 바늘땀 수(#stiches per color)는 24 ~ 36이라는 것을 알 수 있다. 그러면, 0.1mm의 바늘땀 길이에서는 바늘땀 수가 그것의 10배인 240 ~ 360이 된다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 밑실보빈의 회전 동작 여부를 최종 판단하려면 한가지 컬러(color)에서 다른 컬러로 변환되는 것을 감지해야 하기 때문에, 이 발명 기술로는 상당한 시간이 소요될 수 밖에 없으며 결과적으로 밑실절단 상황을 신속하게 감지하기 어렵다는 문제점이 발생한다. 특히, 많은 종류의 재봉기와 거의 모든 자수기들은 0.1mm ~ 0.3mm의 바늘땀 길이/폭 선택 모드를 지원한다는 것을 감안한다면, 이 종래 발명 기술은 문제가 있다고 할 수 밖에 없다.

만약 이 문제를 해소하려면, 밑실보빈 측면에 촘촘히 많은 마크를 구비해야 하는데, 이 경우에도 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기 어려워서 밑실절단 상황을 신속하고 정확하게 감지하기 어렵다는 문제점이 여전히 있다. 예를 들면, 밑실이 아주 많이 사용되는 바늘땀 길이/폭 선택 모드(예, 10.0mm stiching length/width selection mode)에서는 한번의 바늘땀으로 몇 개의 마크가 한꺼번에 지나갈 수 있게 되며 결과적으로 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기가 어렵다. 더군다나, 재봉기 작동 중에 작업자가 바늘땀 길이/폭을 실시간으로 변경하면서 봉제작업을 하기 때문에 밑실보빈의 회전 동작을 정밀하게 분석하기가 더욱 어렵다.

반면에, 본 발명의 경우는 적은 수의 마크(mark)만 사용하더라도 수십 가지의 마킹 상태(marking state)를 가진 인식 공간(recognition space)을 사용할 수 있게 되며, 따라서 수광장치(151)의 출력 신호의 레벨(level)이 조금이라도 변화되는지 아니면 계속 유지되고 있는지 여부를 정밀하게 분석할 수 있으며, 따라서 밑실보빈(2)의 회전 동작을 매우 정밀하게 분석할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 경우는 밑실이 아주 조금씩 사용되는 바늘땀 길이/폭 선택 모드(예, 0.1mm stiching length/width selection mode)에서도 불과 몇번 ~ 몇십번(종전 발명의 경우는 수백번)의 바늘땀 수가 진행되는 짧은 시간 내에 밑실보빈(2)의 회전 동작 여부를 판단할 수 있게 되며, 결과적으로 밑실절단 상황을 신속하게 감지할 수 있게 된다. 이것이 본 발명의 밑실상태 감지 장치가 종전의 발명 기술 및 선행 발명 기술인 US7987801B2에 비해 월등한 차별성을 가지는 또 다른 이유이다.

뿐만 아니라, 선행 발명 기술인 US7987801B2에서는 적녹청색(RGB color) 또는 이들 원색을 섞어서 만든 여러 가지 컬러로 구성된 마크를 구비한 반사판을 사용해야 하기 때문에, 반드시 적녹청색(RGB color)을 구별할 수 있는 값비싼 RGB 광센서(RGB photo sensor)를 사용함에 따라 밑실상태 감지 장치의 제조 원가가 높아질 수 밖에 없으며, 또한 여러 가지 컬러로 구성된 마크를 구비한 반사판을 설치한 밑실보빈을 제조함에 따라 밑실보빈의 제조원가 인상 및 불량 발생 등의 단점들이 적지 않다는 문제점이 있다.

반면에, 본 발명의 경우는 매우 저렴한 흑백 또는 단색(single color) 광센서를 사용함에 따라 밑실상태 감지 장치의 제조 원가를 낮게 유지할 수 있으며, 또한 흰색/은색과 검은색/회색/어두운색 2가지로만 구성된 마크를 구비한 반사판을 설치한 밑실보빈을 제조함에 따라 밑실보빈의 제조원가 절감 및 불량율 감축 등의 장점이 있다. 이것이 본 발명의 밑실상태 감지 장치가 선행 발명 기술인 US7987801B2에 비해 월등한 차별성을 가지는 또 다른 이유이다.

그리고, 본 발명의 밑실상태 감지 장치는 선행 발명 기술(US7987801B2)에서는 전혀 지원할 수 없는 밑실끝단 도달 상황을 감지하는 기능도 추가적으로 지원하는 완전히 차원이 다른 발명 기술을 구현한다. 이에 대해서는 후술토록 한다.

한편, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)으로부터 다양한 레벨(level)을 가진 여러 가지 중간 상태(50)를 얻기 위해서는 종전의 발명과 다른 형태로 발광장치(120)와 수광장치(151)를 구성할 필요가 있다. 즉, 종전 발명의 경우 발광장치가 밑실보빈 회전 감식 마크의 특정 지점(point)에 조준(focusing)하여 빛을 조사(照射)하는 형태로 구성하였지만, 본 발명에서는 발광장치(120)가 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 빛이 분포되도록 빛을 조사(照射)하는 형태로 구성한다. 물론 발광장치(120)가 여러 개의 발광소자를 구비할 경우 각각의 발광소자는 특정 지점에 조준하여 빛을 조사(照射)하는 형태로 구성될 수도 있다.

이렇게 발광장치(120)가 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 빛이 분포되도록 빛을 조사(照射)함으로써 광 제어 수단의 기능이 중간 상태(50)에 비교적 오래 있을 수 있게 된다. 이러한 효과는 광 제어 수단으로 반사판 뿐만 아니라 투과판, 차단판, 빈 공간이 구비되더라도 동일하게 발생한다.

또한, 광 제어 수단이 외부로 광을 발산하는 기능을 수행하는 축광판으로 구성될 경우, 비록 발광장치(120)가 없더라도 축광판의 물리적인 특성상 활성화된 상태와 비활성화된 상태의 중간 상태(50)에 비교적 오래 있을 수 있게 된다.

이렇게 광 제어 수단의 기능이 중간 상태(50)에 비교적 오래 있게 됨으로써 수광장치(151)는 최고치와 최저치 사이의 다양한 레벨(level)을 가진 감지신호들을 비교적 오랜 시간에 걸쳐 출력시키게 된다.

그리고, 발광장치(120)가 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 빛이 분포되도록 빛을 조사(照射)함으로써 종래 발명의 문제점이었던 고(高) 반사율의 반사판에 의해 우발적인 방사광(incident radiation)이 과도하게 반사되는 것이 방지되고 따라서 제어알림 장치의 논리적 판단에 오류가 발생되지 않는 효과도 부가적으로 얻게 된다.

한편, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 분포된 빛 중에서 선택된 일부 지역(area)의 빛만 가급적 수광장치(151)로 수광되도록 하기 위해서, 발광장치(120)와 수광장치(151) 사이에 차단판 또는 차단벽을 설치하거나 또는 수광장치(151) 주위에 차단판 또는 차단벽을 설치할 수가 있다.

도 4는 발광장치(120)와 수광장치(151) 사이에 차단판(700)이 설치된 일 예를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제어알림 장치(150)는 광 제어 수단의 기능의 상태가 활성화 또는 비활성화된 상태에서 다양한 레벨(level)을 가진 여러 가지 중간 상태(50)를 거쳐서 비활성화 또는 활성화된 상태로 변환되는 과정과 다양한 레벨을 가진 여러 가지 중간 상태(50)에서 비활성화 또는 활성화된 상태를 거쳐서 다양한 레벨을 가진 여러 가지 중간 상태(50)로 변환되는 과정을 정밀하게 추적하고 분석하여, 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되는 주기(즉, 상태 변환 주기)와 광 제어 수단의 기능이 어떤 상태로 유지되거나 다른 상태로 변환되는 패턴(즉, 상태 유지 및 변환 패턴)을 각각 판단한다. 그리고, 그 과정 동안에 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 비교 분석함으로써 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되는지 여부를 신속하게 판단할 수 있다. 따라서 밑실의 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 어느 하나의 상황이 발생할 경우 이를 신속하게 판단할 수 있게 된다.

부언하면, 제어알림 장치(150)는 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되거나 유지되는 동안에 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)가 특정 숫자 보다 큰 경우와 세어진 재봉기 모터의 회전수가 특정 숫자가 될 때까지 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되지 않는 경우 중 적어도 어느 한가지 경우가 발생되었다고 판단되면 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는다고 판단하게 된다.

반대로, 제어알림 장치(150)는 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)에 어느 정도 비례하여 광 제어 수단의 기능의 상태가 다른 상태로 변환되고 있다고 판단되면 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되고 있다고 판단하게 된다.

도 5는 자기센서를 사용하여 재봉기 모터의 회전 동작을 직접적으로 감지하는 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)를 구현하는 간단한 실시예가 도시되어 있다.

전술한 바와 같이, 제어알림 장치(150)는 재봉기 모터의 회전 동작(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 동작)을 감지할 수 있는 소정의 전기 신호와 재봉기 모터의 작동을 제어하는 제어 프로그램의 제어 정보 중 적어도 어느 하나의 수단을 통해 재봉기 모터의 회전 동작을 분석하고 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 센다.

소정의 전기 신호를 통해서 재봉기 모터 회전 동작을 감지하는 방법으로는 다양한 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)에서 출력하는 감지 신호를 사용하여 재봉기 모터의 회전 동작을 직접적으로 감지하는 방법이 있는가 하면, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비된 광 제어 수단의 기능의 상태를 감지하는 수광장치(151)에서 출력하는 감지 신호를 활용하여 재봉기 모터의 회전 동작을 간접적으로 감지하는 다양한 방법이 있다.

본 발명에서는 특허 청구항을 기술하는데 있어 편의상 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)는 제어알림 장치(150)에 포함되는 구성으로 규정하였지만, 그 독립된 기능을 고려하고 설명의 편의를 위해 도 1에서는 제어알림 장치(150)와는 구분된 독립된 모듈 형태의 장치인 것처럼 도시하고 있다.

부언하면, 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)가 제어알림 장치(150)에 포함되는 구성이라는 것은 특허 청구항을 기술하는데 있어 편의상 규정한 논리적 의미이며, 실제로는 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)와 제어알림 장치(150)는 서로 독립된 장치로 제조될 수 있다. 단, 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)는 소정의 센서가 장착되어 감지 신호를 출력하고, 제어알림 장치(150)는 그 감지 신호를 분석해서 재봉기 모터의 회전 동작 여부를 판단하고 그것의 회전수를 센다.

재봉기 모터의 회전 동작을 직접적으로 감지하는데 사용되는 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)로는 소정의 센서를 사용하여 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 다양한 장치들의 운동 상태를 감지할 수 있는 여러 가지 형태 중에서 한가지를 선택하여 사용하면 된다. 즉, 자기센서(magnetic sensor)를 사용하여 재봉기 모터의 회전 운동을 직접 감지하는 형태, 별도의 수광장치 또는 자기센서(magnetic sensor)를 사용하여 재봉기 바늘의 왕복 운동을 감지하는 형태, 별도의 수광장치 또는 자기센서(magnetic sensor)를 사용하여 외부 후크(1a)의 회전 운동 또는 왕복 운동을 감지하는 형태, 기타 여러 가지 감지 형태를 지원하는 장치들 중에서 선택하여 사용할 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정한 형태로 한정하지 않는다.

도 5에 의하면 회전 운동을 하는 재봉기 모터의 벨트 구동축(501), 재봉기의 돌림바퀴(hand wheel)(502), 모터의 벨트 구동축(501)과 돌림바퀴(502)의 벨트 거치부에 거치되는 구동벨트(drive belt)(503) 중 적어도 어느 한 곳에 적어도 하나 이상의 자석(511)을 설치하고, 이 자석(511)의 자기력에 의해 high 또는 low 상태의 전기신호를 출력시키는 자기센서(magnetic sensor)(513)를 포함하여 구성된다. 따라서 모터가 매번 회전할 때마다 하나 이상의 자석(511)이 자기센서(513)를 스쳐 지나가게 되어 자기센서(513)로부터 high 또는 low 상태의 전기신호가 반복적으로 교차 출력된다. 그런데, 만약 모터가 회전하지 않고 정지하면 자기센서(513)로부터 high 또는 low 상태로 계속 유지되는 전기신호가 출력된다. 여기서 자기센서(513)로는 홀센서(hall effect sensor), GMR 센서(giant magneto resistive sensor), AMR 센서, 리드스위치(reed switch) 등 여러 가지 형태를 사용할 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정한 형태로 제한하지 않는다.

도시되지는 않았지만, 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 후크, 바늘 장치, 노루발 등에도 자석(511)을 설치할 수 있으며, 이 자석(511)의 자기력에 의해 high 또는 low 상태의 전기신호를 출력시키는 자기센서(magnetic sensor)(513)를 적당한 위치에 설치할 수도 있다.

도시되지는 않았지만, 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 외부 후크(1a), 바늘 장치, 노루발 등에 조사(照射)된 빛이 외부로 전달되거나 차단되는 형태가 반복적으로 교차 발생되는 것을 별도의 수광장치가 수광하여 감지신호를 출력하는 형태를 사용할 수도 있다.

한편, 도 5와 같이 자기센서(513)를 이용하여 재봉기 모터의 회전동작을 직접 감지하는 대신에, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비된 광 제어 수단(115)의 기능의 상태를 감지하는 기존의 수광장치(151)가 출력하는 감지 신호를 분석하여 재봉기 모터의 회전 동작을 간접적으로 감지하는 다양한 방법이 있다.

예를 들어, 발광장치(120)와 수광장치(151)를 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 외부 후크(1a) 뒤쪽 또는 옆쪽에 설치하고, 발광장치(120)가 내부 후크(1b)에 수납되어 있는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 빛을 조사(照射)시키는 형태가 있다.

만약, 밑실이 사용되는 동안 밑실보빈(2)의 회전에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 회전하게 되면 광 반사 수단들에 의해 외부로 전달된 빛이 수광장치(151)에 수광된다. 따라서 수광장치(151)의 감지신호를 통해 제어알림 장치(150)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 회전 여부를 쉽게 판단할 수 있다.

이 과정에서, 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 외부 후크(1a)가 매번 회전 또는 왕복할 때마다 외부 후크(1a)에 형성된 구멍과 외벽이 번갈아 발광장치(120)에서 조사(照射)된 빛과 수광장치(151)로 전달되는 빛을 통과시키거나 차단시키게 된다. 따라서, 수광장치(151)의 감지신호를 통해 제어알림 장치(150)는 외부 후크(1a)의 회전 또는 왕복 여부를 판단할 수 있다.

즉, 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 외부 후크(1a)에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 광이 전달되는 것과 밑실상태 감지용 광 제어판(110)으로부터 수광장치(151)로 광이 전달되는 것이 부분적으로 방해를 받음에 따라 외부 후크(1a)가 매번 회전 또는 왕복할 때마다 수광장치(151)에 수광되는 광의 수광 패턴에 일정한 변화가 발생되기 때문에 제어알림 장치(150)는 수광장치(151)에서 출력한 감지신호의 패턴을 분석하여 재봉기 모터의 회전 동작 여부를 판단할 수 있으며 그것의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 정확하게 셀 수 있고, 또한 재봉기 모터의 회전속도(즉, 특정 시간 동안의 총 회전수)도 정확하게 계산해 낼 수 있다.

상술한 실시예와 다른 방법으로 기존의 수광장치(151)을 사용하여 재봉기 모터의 회전 여부를 간접적으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 발광장치(120)와 수광장치(151)를 보빈 케이스(4) 근처에 설치하고 보빈 케이스(4) 안에 수납되어 있는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 빛을 조사(照射)시키는 형태가 있다. 이 경우, 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 보빈 케이스(4) 근처에서 왕복 운동을 하는 재봉기 바늘 장치에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 광이 전달되는 것과 상기 밑실상태 감지용 광 제어판(110)으로부터 수광장치(151)로 광이 전달되는 것이 부분적으로 방해를 받음에 따라 상기 재봉기 바늘 장치가 매번 왕복할 때마다 수광장치(151)에 수광되는 광의 수광 패턴에 일정한 변화가 발생되고, 제어알림 장치(150)는 수광장치(151)에서 출력한 감지신호의 패턴을 분석하여 재봉기 모터의 회전 동작 여부를 판단할 수 있으며 그것의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 정확하게 셀 수 있고, 또한 재봉기 모터의 회전속도(즉, 특정 시간 동안의 총 회전수)도 정확하게 계산해 낼 수 있다.

상술한 실시예 외에도 여러가지 다른 방법으로 기존의 수광장치(151)을 사용하여 재봉기 모터의 회전 여부를 간접적으로 감지할 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정한 형태로 제한하지 않는다.

또한, 1 개의 수광장치(151)만 사용해서 수광된 빛의 파장대 또는 빛의 양 또는 밝기에 따라 서로 다른 전기적 신호가 출력되도록 하거나 또는 수광된 빛의 파장대 또는 빛의 양 또는 밝기에 따라 각각 달리 반응하는 2개 이상의 수광장치(151)를 사용하는 형태가 있기 때문에 본 발명에서는 기존의 수광장치(151)의 개수를 특정하게 제한하지 않는다. 그리고, 축광판을 사용할 경우는 별도의 발광장치(120)를 사용하지 않을 수도 있다.

한편, 제어알림 장치(150)는 상술한 바와 같이 외부 후크(1a) 또는 재봉기 바늘 장치의 운동에 의해 수광장치(151)에서 출력한 감지신호의 패턴에 발생한 일정한 변화를 분석하여 재봉기 모터의 회전 동작을 간접적으로 감지하는 방법을 활용하거나 또는 정반대로 신호 제거 필터(filter) 또는 커패시터(capacitor)를 사용하여 외부 후크(1a) 또는 재봉기 바늘 장치의 운동에 의해 수광장치(151)에서 출력한 감지신호의 패턴에 발생한 변화를 제거하고 대신에 재봉기 모터의 회전 동작을 직접적으로 감지할 수 있는 별도의 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)를 사용할 수 있으며 이것은 선택의 문제이다. 수광장치(151)에서 출력한 감지신호의 패턴에 발생한 변화를 제거하는 신호 제거 필터(filter) 또는 커패시터(capacitor)는 수광장치(151) 또는 제어알림 장치(150)에 설치될 수 있다.

그리고, 제어알림 장치(150)는 수광장치(151) 및 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치(300)의 출력 감지신호에 대해 다양한 신호 변환 또는 증폭 과정을 수행하게 될 수도 있지만, 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 한정하지 않는다.

한편, 제어 프로그램에 의해 재봉기 모터의 작동을 제어하는 기능을 수행하는 재봉기 제어 장치로부터 재봉기 모터의 작동 상태를 알려주는 전기 신호 또는 제어 정보를 전달받아서 제어알림 장치(150)가 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 세는 형태를 사용할 수도 있다.

추가적으로, 제어 프로그램에 의해 재봉기 모터의 작동을 제어하는 기능을 수행하는 재봉기 제어 장치가 재봉기의 바늘 땀(스티치) 폭 정보와 지그재그 폭 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 제어알림 장치(150)에 전달하는 형태를 사용할 수도 있다. 이 경우, 제어알림 장치(150)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 정상적으로 회전하고 있는지 여부를 판단하는데 이 정보를 이용할 수 있다.

경우에 따라서는 제어 프로그램에 의해 재봉기 모터의 작동을 제어하는 기능을 수행하는 재봉기 제어 장치가 아예 제어알림 장치(150)의 기능도 직접 수행하는 형태로 구성될 수도 있다.

도 6은 밑실보빈(2)을 구성하는 여러 가지 부품들을 도시한 것이다. 보빈코어(bobbin core)(10), 자석이 부착된 자석코어(magnetic core)(11), 측면플랜지(sidewall flange)가 달린 보빈(bobbin)(12a), 측면(side)이 달린 보빈(bobbin)(12b), 측면판(side board)(13) 등이 밑실보빈(2)을 제조할 때 선택적으로 사용된다. 이 도면에서는 도시되어 있지 않지만, 보빈코어(10,11)를 사용하지 않은 밑실보빈(coreless pre-wound bobbin)에 부착되어 사용되는 보조 보빈코어(auxiliary bobbin core)가 있으며, 이것은 도 8d에 예시되어 있다.

즉, 밑실보빈(2)은 밑실이 감기는 밑실얼레(lower thread-winding spool)를 포함하여 구성되는데, 여기서 밑실얼레(lower thread-winding spool)는 앞서 언급한 보빈코어(10,11), 보빈(12a,12b), 보조 보빈코어를 총칭하는 것으로 정의하며, 이는 본 발명의 모든 실시예와 특허 청구항 기술에 그대로 적용된다.

밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어(bobbin core)(10,11)는 측면(side or sidewall or flange)이 없는 형태(sideless type)로, 그 위에 밑실(lower thread or bottom thread or bobbin thread)이 감기게 되는 보빈코어(bobbin core)(10) 및 자석코어(magnetic core)(11)를 모두 포함하며, 사용자에 따라 영어로는 thread spool 또는 bobbin spool로도 불린다.

밑실보빈(2)을 구성하는 보빈(bobbin)(12a,12b)은 측면(side or sidewall or flange)이 달린 형태(sided type)로, 영어로는 bobbin 또는 sided bobbin 또는 sidewall flange bobbin 또는 flange spool bobbin 등으로 불린다.

밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(side board)(13)은 밑실얼레와 분리된 형태로 만들어지고, 다양한 모양과 크기로 만들어지며 또한 종이, 플라스틱, 금속 등 다양한 재질로 만들어진다. 경우에 따라서는 측면판(13)에 자석 또는 자성물질이 구비될 수가 있다. 측면판(13)은 밀실얼레에 꼭 끼이는 형태로 만들어져서 설치되거나 또는 접착 물질에 의해 밑실보빈(2)을 감고있는 밑실 측면에 부착(접착)되는 형태로 설치될 수도 있다. 또한, 측면판(13)은 밑실보빈(2)의 양쪽 측면에 모두 설치될 수도 있고 어느 한쪽 측면에만 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 측면판(13)의 재질, 모양, 크기, 개수 및 설치 방식은 여러 가지 형태로 만들어질 수 있으므로, 본 발명의 각 실시예의 구성으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도 7은 다양한 종류의 밑실보빈을 예시적으로 도시한 것이다.

본 발명에서 사용되는 밑실보빈(pre-wound bobbin or lower thread bobbin)(2)은 단순히 보빈코어(bobbin core)(10,11)만 사용하여 밑실이 감겨진 형태(15a,15b), 보빈코어(10,11)와 측면판(side board)(13)을 사용하여 밑실이 감겨진 형태(16), 보빈(bobbin)(12a,12b)을 사용하여 밑실이 감겨진 형태(17) 및 보빈코어(bobbin core)도 사용하지 않고(coreless) 밑실만 감겨진 형태(14)를 모두 포함한다.

또한 밑실보빈(2)이 밑실보빈 제조공장에서 제작된 형태(pre-wound bobbin)이던 봉제 작업자에 의해 감겨진 형태(lower thread bobbin)이던 상관없이 모든 형태를 포함한다.

도 8은 밑실끝단 지점과 접촉홈을 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 밑실상태 감지 장치는 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실이 사용 도중에 절단된 상황을 신속하게 감지하는 기능뿐만 아니라 밑실이 완전히 소진되기 전에 약간의 잔사량만 남은 상황 즉, 밑실보빈(2)에 남아있는 밑실이 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 정확하게 감지하는 기능도 지원할 수 있다.

밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실이 밑실끝단 지점에 도달한 상황을 정확하게 감지하기 위해서는 다양한 밑실끝단 감지 수단을 추가적으로 사용해야 한다. 물론 전술한 바와 같이 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 빈 공간부를 구비하여 밑실이 남은 양에 따라 외부로 전달되는 빛의 양 또는 세기가 달라지는 것을 감지하여 대략적인 밑실끝단 지점 도달 여부를 감지할 수 있지만, 보다 정밀한 감지를 위해서는 밑실끝단 감지 수단을 추가적으로 사용하는 것이 필요하다.

밑실끝단 감지 수단으로는 밑실끝단 접촉 부위와 접착 물질 등이 있는데, 이들에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.

일반적으로, 밑실끝단 잔사량으로 간주되는 밑실의 길이는 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실이 완전히 소진되기 전에 남은 수cm ~ 수m 정도 또는 그 이상의 길이를 의미하는데, 사용자마다 원하는 길이가 다를 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 길이로 한정하지 않는다.

밑실끝단 지점(18)은 보빈코어(10,11) 또는 보빈(12a,12b) 위에 밑실끝단 잔사량에 해당되는 길이만큼 여러 개 층으로 감겨진 밑실 중에서 임의의 층에 위치하는 한 개 또는 몇 개 층의 밑실을 의미한다. 도 8의 (a)(b)(c)를 참조하면, 밑실끝단 잔사량에 해당되는 길이만큼 여러 개 층으로 감겨진 밑실 중에서 밑실끝단 감지 수단이 접촉하기 용이한 부분 즉, 보빈코어(10,11) 또는 보빈(12a,12b)의 한쪽 끝단(20b) 부근에 감겨져 있는 밑실 부분을 의미할 수 있다.

밑실끝단 감지 수단이 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 접촉하는 형태는 여러 가지가 있다. 예를 들어, 밑실얼레(즉, 보빈코어(10,11), 보조 보빈코어(21), 보빈(12a,12b)) 위에 밑실이 맨 처음 감기기 시작한 층부터 밑실끝단 지점(18)의 끝부분에 해당하는 지점까지 감겨진 여러 개 층 중에서 임의의 몇 개 층에 접촉하는 형태가 있는가 하면, 반대로 밑실끝단 지점(18)의 끝부분에 해당되는 지점에 감겨진 층부터 그 위에 감겨진 몇 개의 층에 접촉하는 형태가 있으며, 밑실끝단 지점(18)의 끝부분에 해당되는 지점에 감긴 층을 중심으로 그 위에 감긴 층과 그 아래에 감긴 층의 몇 개 층을 접촉하는 형태를 포함한 여러 가지가 있다. 각 형태에 따라 남게 되는 밑실끝단 잔사량은 각각 다르며 이것은 사용자의 선택이기 때문에 본 발명에서는 특정 형태로 한정하지 않는다.

접촉홈(19)은 밑실얼레(즉, 보빈코어(10,11), 보조 보빈코어(21), 보빈(12a, 12b))의 한쪽 끝단(20b)부터 반대편(20a) 쪽으로 약간 들어간 지점까지 만들어진 틈(opening or aperture) 또는 홈(groove or slot) 또는 구멍(hole)을 의미하며 그 위에 밑실이 감기게 되는 것이다. 접촉홈(19)은 밑실끝단 접촉 부위가 물리적으로 동작할 수 있는 충분한 공간을 제공하도록 구성될 수 있는데, 밑실끝단 접촉 부위는 이것을 통해 밑실끝단 지점(18)의 밑실 아래 또는 측면에 접촉하고 있다가 이 지점의 밑실이 풀려나갈 때 탄성력 등의 작용에 의해 물리적으로 동작할 수도 있다. 물론 밑실끝단 접촉 부위가 반드시 접촉홈(19)을 통해 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 접촉할 필요가 없기 때문에 이것은 선택 사항이다. 다만, 접촉홈(19)을 통할 경우 그 위에 첫번째 층(즉, 가장 먼저 감긴 층)으로 감긴 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 때 물리적인 동작을 수행할 수 있게 됨으로써 밑실끝단 잔사량을 최소한으로 남길 수 있는 이점을 제공한다. 접촉홈(19)의 개수, 모양, 크기 및 설치 위치는 여러 가지 형태로 만들어질 수 있으므로, 본 발명의 각 실시예의 구성으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도 7의 (a)에 도시된 보빈코어 없는 밑실보빈(14)에는 접촉홈(19)이 구비된 별도의 보조 보빈코어(21)가 보빈코어 없는 밑실보빈(14)의 보빈축 구멍(22)에 끼워져서 사용된다. 이러한 과정이 도 8(d)에 도시되었다.

도 9(a)는 보빈 케이스의 사시도이고, 도 9(b)는 보빈 케이스의 정면도이다. 보빈축(23)은 보빈 케이스 안쪽 벽면(26)으로부터 돌출되어 있다. 밑실보빈(2)과 회전판(140)이 보빈 케이스(4)에 수납될 때, 보빈축(23)이 밑실보빈(2) 및 회전판(140)의 보빈축 구멍(22)에 삽입된다. 보빈축(23) 중심에는 구멍이 뚫려있는데, 이곳에 재봉기 후크 장치(1)의 보빈 케이스 지지축이 삽입된다. 보빈 케이스 내부 측면(24)은 보빈 케이스 측면의 안쪽 벽면을 의미하며, 보빈 케이스 외부 측면(25)은 보빈 케이스 측면의 바깥쪽 벽면을 의미한다. 보빈 케이스 안쪽 벽면(26)은 수납된 회전판(140)이 물리적으로 접촉될 수 있는 곳이다. 물론 회전판(140)이 내부 후크(1b)에 물리적으로 접촉하는 형태로 보빈 케이스(4) 안에 수납될 수도 있다.

본 실시예의 보빈 케이스(4)는 도 9(a) 및 도 9(b)에 도시된 형태의 보빈 케이스에만 한정되는 것이 아니라, 보빈축(23)이 없는 구조에서 사용되는 보빈 커버(bobbin cover)를 포함하는 개념이고, 더 나아가 보빈 케이스(4)를 사용하지 않는 후크 장치(1) 구조에서 본 발명을 적용하기 위하여 내부 후크(1b)에 결착되어 사용되는 원판 형태의 보조 커버 등도 포함하는 포괄적인 개념으로 사용된다. 또한, 보빈 케이스(4)를 전혀 사용하지 않는 후크 장치(1) 구조에서는 내부 후크(1b)에 보빈축(23)이 형성되는 형태도 있다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 밑실끝단 감지 수단이 추가적으로 구비된 재봉기 밑실상태 감지 장치의 구조에 대해서 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 밑실끝단 감지 수단은 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실이 완전히 소진되기 전에 밑실끝단 지점(18)에 도달했는지 여부를 쉽게 감지할 수 있게 하는 수단으로써 밑실접촉 부위와 접착 물질 등으로 구성될 수 있다.

본 발명의 밑실끝단 감지 수단은 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하게 되도록 구성됨으로써 제어알림 장치(150)가 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작을 감지할 수 있도록 하다가, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우에는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하지 않게 되도록 구성됨으로써 비록 밑실은 계속 사용되더라도 제어알림 장치(150)가 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작을 더 이상 감지할 수 없도록 하여 결과적으로 밑실이 밑실끝단 지점에 도달된 상황이 발생된 것을 감지할 수 있게 한다.

이하에서는 본 발명의 재봉기 밑실상태 감지 장치 중 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 설치되는 회전판(140) 및 그 회전판(140)과 결합되는 밑실보빈(2)의 구조에 대해서 여러가지 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다. 추가적으로 본 발명의 제2실시예에 따른 밑실끝단 감지 수단으로 사용되는 밑실접촉 부위와 접착 물질에 대해서도 상세히 설명한다.

여러가지 실시예를 설명함에 있어서, 밑실보빈(2)의 한 예로써 보빈코어(bobbin core)(10)를 사용한 구조를 위주로 설명하지만 상술한 바와 같이 본 발명의 밑실보빈(2)은 보빈코어(bobbin core)(10) 뿐만 아니라, 자석코어(magnetic core)(11), 측면플랜지(sidewall flange)가 달린 보빈(bobbin)(12a), 측면(side)이 달린 보빈(bobbin)(12b), 측면판(side board)(13) 등 다양한 구조로 이루어질 수 있음은 당연하다. 그러므로 본 발명의 각 실시예에서 보빈코어(10)에 대해 예시한 내용은 자석코어(11)와 보조 보빈코어(21) 및 보빈(12a,12b)에도 모두 동일하게 적용된다.

도 10a 내지 도 10c는 회전판(140)에 형성된 밑실보빈 파킹부(141)에 밑실보빈(2)이 결착되도록 하기 위한 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 10a는 밑실끝단 접촉 부위(112)가 구비된 밑실보빈 파킹부(141)와 밑실상태 감지용 광 제어판(110)으로 구성된 회전판(140)의 사시도를 예시적으로 나타낸 것이다.

도 10b는 밑실보빈 파킹부(141)에 결착되는 밑실보빈(2)의 보빈코어(10)의 측면도를 예시적으로 나타낸 것이며, 도 10c는 밑실보빈 파킹부(141)에 결착되는 밑실보빈(2)의 보빈코어(10)의 정면도를 예시적으로 나타낸 것이다.

도 10a에 의하면, 회전판(140)은 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 역할을 수행하는 바깥쪽 큰 회전판(140_a)과 그것의 중앙 부위에 위치하는 안쪽 작은 회전판(140_b)으로 구성된 형태가 된다. 즉, 바깥쪽 큰 회전판(140_a)과 안쪽 작은 회전판(140_b)은 서로 분리되어서 각각 독립적으로 회전할 수 있는 구조로 되어있다. 여기서, 바깥쪽 큰 회전판(140_a)의 중앙 부위는 측면 밖으로 약간 돌출되어 나와서 안쪽 작은 회전판(140_b)의 보빈축 구멍(23) 부근에 위치하거나 또는 살짝 삽입된 형태로 구성되어 있다. 안쪽 작은 회전판(140_b)에는 밑실보빈 파킹부(141)가 형성되어 있으며, 그 위에 밑실끝단 접촉 부위(112)가 구비되어 있다. 바깥쪽 큰 회전판(140_a) 측면에는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 인쇄되거나 또는 얇은 판 형태로 만들어져서 부착되거나 또는 일체형으로 형성된다. 즉, 바깥쪽 큰 회전판(140_a)이 하나 이상의 광 제어 수단(115)이 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 역할을 수행하는 것이다.

한편, 도 10a에서는 4 개의 밑실끝단 접촉 부위(112)가 구비되어 있는 것으로 도시(2개는 위치상 보이지 않음)되어 있지만, 실제로는 밑실끝단 접촉 부위(112)는 다른 개수(특히 단수)로 구비될 수도 있다.

도 10a에 의하면, 밑실보빈 파킹부(141)는 안쪽 작은 회전판(140_b)의 한쪽 측면에 형성된 것으로, 재봉기 사용자가 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어(10)를 안쪽 작은 회전판(140_b)에 결합시킬 때 쉽게 그리고 밀착된 상태로 결합되도록 유도하는 역할을 하는 보빈코어 삽입 지원 구조(142)를 갖도록 만들어진다. 즉, 보빈코어 삽입 지원 구조(142)는 도 10a에서 예시되었듯이 소정의 간격을 가진 삼각형 모양으로 만들어지거나 기타 다른 적절한 모양과 구조로 만들어질 수도 있다.

보빈코어 삽입 지원 구조(142)는 밑실끝단 접촉 부위(112)가 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 안정적으로 접촉한 상태를 유지할 수 있도록 지원한다. 만약 회전판(140)(특히 도10a의 안쪽 작은 회전판(140_b)이 접촉홈(19)을 가진 보빈코어(10)와 결합할 경우, 보빈코어 삽입 지원 구조(142)는 밑실끝단 접촉 부위(112)가 접촉홈(19)에 정확히 일치되어 정렬되도록 하는 역할을 추가적으로 지원할 수 있다.

도 10b 및 도 10c에 의하면, 보빈코어(10)의 보빈축 구멍 내주면(즉, 보빈축 구멍(22)에 접하는 안쪽 벽면)도 보빈코어 삽입 지원 구조(142)에 대응되는 파킹부 삽입 구조(30)를 가지도록 만들어진다. 예를 들어 파킹부 삽입 구조(30)는 보빈코어 삽입 지원 구조(142)에 대응되는 형태로 이루어질 수 있는데, 보빈축 구멍 내주면의 측면에 소정의 간격을 가진 삼각형 모양의 단턱으로써 형성될 수 있다.

본 실시예에서 파킹부 삽입 구조(30)는 상술한 바와 같이 보빈코어 삽입 지원 구조(142)에 대응되도록 보빈코어(10)의 보빈축 구멍 내주면에 만들어진 기구적인 형상을 의미하는 것으로, 그 구조는 보빈코어 삽입 지원 구조(142)의 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 이러한 구조적 특징에 의해 사용자가 밑실보빈(2)을 회전판(140)에 물리적으로 결합시킬 때 서로 모양이 일치되는 유도 동작 과정이 수반된다.

첨언하면, 회전판(140)의 밑실보빈 파킹부(141)에 구비된 보빈코어 삽입 지원 구조(142)가 보빈코어(10)의 보빈축 구멍 내주면에 구비된 파킹부 삽입 구조(30)에 맞닿으며 삽입됨으로써 상호 모양이 일치되는 유도 동작 과정이 수반되고 또한 상호 밀착된 형태로 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서 밑실끝단 접촉 부위(112)가 보빈코어(10) 위에 감긴 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 안정적으로 접촉될 수 있게 된다.

이처럼, 회전판(140)의 측면에 형성된 밑실보빈 파킹부(141)는 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어(10)의 보빈축 구멍(22) 안으로 삽입되면서 밀착된 형태로 결합되는 구조로 만들어지기 때문에 밑실보빈(2)이 회전할 때 회전판(140)도 함께 회전하게 되는 것이다.

앞서 언급한 보빈코어(10)를 사용하지 않는(coreless) 밑실보빈(14)의 경우는 보조 보빈코어(21)를 밑실보빈(2)의 보빈축 구멍(22)에 삽입한 후 밑실보빈 파킹부(141)와 결합시키는 형태를 취할 수도 있다.

보빈코어 삽입 지원 구조(142) 및 파킹부 삽입 구조(30)의 모양, 크기, 구조, 재질 및 개수는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명의 각 실시예에서 설명하는 것으로 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

밑실보빈(2)이 회전판(140)에 결합되면 밑실끝단 접촉 부위(112)는 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실의 끝단 지점(18)의 밑실에 물리적으로 접촉하고 있다가 이 지점의 밑실이 풀려나가는지 여부에 따라 밑실끝단 접촉 부위(112)의 물리적 운동력이 작용하게 되고, 이러한 작용에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하거나 또는 밑실보빈(2)과 분리되어 회전하지 않게 된다.

밑실끝단 접촉 부위(112)의 동작을 회전판(140)과 보빈코어(10)가 결합된 상태를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 11a는 회전판(140)에 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어(10)가 결합되는 과정을 예시적으로 나타낸 사시도이고, 도 11b 및 도 11c는 결합이 이루어진 이후의 측면도를 나타내고 있다. 도 11a는 결합되는 과정만을 위한 것이므로 보빈코어(10)의 보빈축 구멍 외주면(즉, 보빈축 구멍(22)의 바깥쪽 벽면)에 감기는 밑실의 도시를 생략하였지만, 도 11b 및 도 11c는 밑실의 풀림에 따른 밑실끝단 접촉 부위(112)의 물리적 운동력의 작용을 설명하기 위해 밑실(41)을 도시하였고 동작과정의 이해를 돕기 위해 보빈코어(10)의 접촉홈(19)은 개방된 형태로 나타내었다.

도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 안쪽 작은 회전판(140_b)에 형성된 밑실보빈 파킹부(141)가 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈코어(10)에 삽입되면 밑실끝단 접촉 부위(112)는 보빈코어(10)의 접촉홈(19)을 통해 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 접촉하게 된다.

즉, 밑실끝단 접촉 부위(112)는 적절한 탄성력을 가진 채 안쪽 작은 회전판(140_b) 측면(밑실보빈 파킹부(141) 측면 포함) 밖으로 돌출되어 보빈코어(10) 위에 감긴 밑실끝단 지점(18)의 밑실 옆면 또는 아랫면에 접촉하게 된다. 따라서 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나가는지 여부에 따라 탄성력이 억압되거나 또는 복원되는 물리적 운동력이 작용하게 된다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 만약 밑실끝단 지점(18)의 밑실(41)이 아직 남아있으면 밑실(41)의 저항력에 의해 안쪽 작은 회전판(140_b)에 구비된 밑실끝단 접촉 부위(112)가 아래로(또는 옆으로) 눌러지면서 바깥쪽 큰 회전판(140_a)의 중앙 부위를 누르거나 또는 그 측면에 삽입되거나 또는 기타 형태로 물리적인 힘을 가하게 되어 안쪽 작은 회전판(140_b)과 바깥쪽 큰 회전판(140_a)은 서로 물리적으로 밀착되게 된다. 따라서 밑실보빈(2)의 회전 동작에 따라 안쪽 작은 회전판(140_b)이 회전하면 바깥쪽 큰 회전판(140_a)도 함께 회전하게 된다. 그러므로, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 역할을 수행하는 바깥쪽 큰 회전판(140_a)에 구비된 광 제어 수단(115)의 기능이 활성화된 상태, 비활성화된 상태와 다양한 레벨(level)을 가진 중간 상태로 계속 변환됨으로써 제어알림 장치(150)에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지된다.

도 11c에 도시된 바와 같이, 만약 밑실끝단 지점(18)의 밑실(41)이 풀려나가면 밑실(41)의 저항력이 상실됨에 따라 안쪽 작은 회전판(140_b)에 설치된 밑실끝단 접촉 부위(112)가 복원된 탄성력에 의해 위로 올라가게 되고, 따라서 바깥쪽 큰 회전판(140_a)의 중앙 부위를 더 이상 누르지 못하거나 측면에서 빠지거나 또는 기타 형태로 물리적인 힘을 가하지 못하게 되어 안쪽 작은 회전판(140_b)과 바깥쪽 큰 회전판(140_a)은 분리된다. 따라서 밑실이 사용되는 동안 밑실보빈(2)의 회전 동작에 의해 안쪽 작은 회전판(140_b)은 계속 회전하지만 바깥쪽 큰 회전판(140_a)은 더 이상 회전하지 않게 된다. 즉, 밑실보빈(2)과 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 분리되어 함께 회전하지 않게 된다. 그러므로, 밑실이 계속 사용되더라도 바깥쪽 큰 회전판(140_a)에 구비된 광 제어 수단(115)의 기능의 상태가 변환되지 않음으로써 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않게 되어 제어알림 장치(150)는 밑실끝단 도달 상황을 판단할 수 있게 된다.

물론 이 경우, 밑실보빈(2)의 밑실이 도중에 절단된 상황이 발생될 경우에도 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않게 되어 제어알림 장치(150)는 밑실절단 상황을 판단할 수 있게 된다.

한편, 밑실끝단 접촉 부위(112)가 보빈코어(10)에 만들어진 접촉홈(19)을 통해 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 접촉하게 될 경우는 밑실의 옆면뿐만 아니라 밑실의 아랫면에도 접촉할 수 있게 되며, 특히 밑실끝단 지점(18)의 밑실 중에서 첫번째 층으로 감긴 밑실에 접촉할 수 있게 됨으로써 밑실끝단 잔사량을 최소화시킬 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에서는 접촉홈(19)이 있는 보빈코어(10)와 그 위에 첫번째 층으로 감긴 밑실의 경우만 예시하였지만, 접촉홈(19)이 없는 보빈코어(10)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다. 다만, 보빈코어(10)에 접촉홈(19)이 없는 경우와 접촉홈(19)은 있지만 이것을 사용하지 않는 경우는 여러 개 층으로 감긴 밑실끝단 지점(18)의 밑실 옆면만 접촉할 수 있게 된다는 것만 다를 뿐이다. 즉, 밑실끝단 접촉 부위(112)는 밑실끝단 지점(18)에 감겨있는 밑실의 옆면이던 아랫면이던 물리적으로 접촉하고, 이 지점의 밑실이 풀려나가는지 여부에 따라 특정 물리적 운동력이 작용되는(예를 들어, 탄성력이 억압되어 눌러지거나 또는 탄성력이 복원되어 복귀되는) 형태로 구비되면 되는 것이다.

도 11b 및 도 11c에서는 보빈코어(10) 위에 감긴 밑실끝단 지점(18)의 첫번째 층의 밑실(41)이 남아있거나 풀려나가는 형태를 도시하였지만, 밑실끝단 접촉 부위(112)에 가해지는 탄성력이 강할 경우에는 보빈코어(10) 위에 몇 개 층의 밑실(41)이 남아 있는 경우에도 상술한 동작 즉, 탄성력 복원 동작이 수행될 수도 있다. 즉, 다른 관점으로 말하면 탄성부(114)의 탄성력을 조절함으로써 밑실(41)이 풀려나감을 감지하는 시점을 선택할 수도 있는 것이다. 예를 들어 밑실끝단 지점(18)에 2개 층의 밑실(41)이 남아 있을 때 탄성력이 복원되어 밑실끝단 접촉 부위(112)의 위치가 이동되도록 할 수 있다. 이러한 구성 및 동작은 이하 본 발명의 모든 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 실시예에서는 밑실끝단 접촉 부위(112)가 밑실(41)의 아랫쪽(즉, 밑실이 밑실보빈(2)에 감길 때 그 밑실보빈(2)의 면에 대향하는 방향)에 닿는 것을 일 예로 하였으나, 밑실(41)의 측면(즉, 밑실이 밑실보빈(2)에 감길 때 그 밑실보빈(2)의 면과 수직을 이루는 방향)에 닿도록 구성될 수도 있다. 또한, 밑실끝단 접촉 부위(112)가 눌러지는 형태와 방향도 다양한 구조로 만들어질 수 있다.

그리고, 밑실끝단 접촉 부위(112)의 한쪽 끝단은 밑실보빈 파킹부(141)에 처음부터 붙어있는 형태로도 만들어질 수 있으며, 또한 한 개 이상 다양한 개수로 구비될 수도 있다. 그러므로 밑실끝단 접촉 부위(112)의 개수, 모양, 크기, 구조, 재질, 설치 위치, 특성 및 동작 방식은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명의 모든 실시예에서는 이에 대해 특정 형태로 한정하지 않는다.

상술한 실시예를 요약하면, 본발명의 밑실끝단 감지 수단은 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실에 접촉하면서 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나가는지 여부에 따라 물리적 운동력의 작용에 의해 위치가 이동되는 밑실끝단 접촉 부위(112)로 구성된다.

그리고, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 밑실끝단 접촉부위(112)가 밑실에 의해 눌러짐에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하게 되도록 구성되고, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우에는 밑실끝단 접촉 부위(112)의 위치 이동에 의한 결과로 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하지 않게 되도록 구성된다.

이러한 장치의 발명에 의해 본 발명은 종래의 방법에서 야기되었던 문제점 즉, 보빈 케이스(4) 안쪽 중심축(보빈축)에 결착되는 작은 원통형 보빈코어 위에 부착된 반사판 또는 바코드(bar code)에 경사진 각도로 정확하게 빛을 조사(照射)시키고 또한 반사된 빛을 정확하게 감지할 수 있도록 발광장치(120) 및 수광장치(151)들을 매우 정교한 각도로 각각 설치해야 하는 부담을 근본적으로 제거한다. 뿐만 아니라 작은 원통형 보빈코어 위에 일일이 반사판 또는 바코드(bar code) 등을 부착해야 하는 문제점도 근본적으로 제거한다. 즉, 본 발명의 경우 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 비교적 넓은 지역(area)에 빛이 분포되도록 빛을 조사(照射)시키고 또한 비교적 넓은 지역(area)에서 반사된 빛을 수광하도록 발광장치(120) 및 수광장치(151)를 편하게 설치할 수 있을뿐만 아니라 밑실끝단 접촉 부위(112)의 물리적 운동력의 작용 또는 물리적 지지력 변화에 따른 작용에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 회전 동작이 확연하게 그리고 쉽게 감지되도록 함으로써 종래의 문제점을 해결하고 있는 것이다. 또한, 밑실상태 감지용 광 제어판(110) 역할을 수행하는 회전판(140)에 반사판 또는 바코드(bar code)를 간단하게 부착하여 계속 사용함으로써, 각각의 보빈코어(10)에 일일이 반사판 또는 바코드(bar code) 등을 부착시킬 필요가 없게 되며, 따라서 밑실보빈(2) 제조원가를 최소화시킬 수 있게 된다.

여기서, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 역할을 밑실보빈(2)이 직접 수행할 수도 있다. 즉, 밑실보빈(2)을 구성하는 밑실얼레(보빈코어(10,11), 보조 보빈코어(21), 보빈(12a,12b)) 또는 측면판(13) 등에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 부착시킨 형태 또는 처음부터 1개의 몸체로 만들어진 형태를 사용할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비되는 광 제어 수단으로는 반사판 이외에도 축광판, 투과판, 차단판 및 빈 공간부가 있을 수 있다. 그리고, 광 제어 수단은 특정 재질로 제작되거나, 소정 물질이나 재료 또는 도료를 칠하거나, tape 등을 부착해서 일종의 판재로 제작될 수 있지만 그 외에도 다양한 재질과 형태로 제작될 수 있기 때문에, 본 발명의 모든 실시예에서는 그 재질, 구조, 모양, 형태 및 특성에 대해서는 한정적으로 제한하지 않는다. 그리고, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비되는 광 제어 수단(115)의 위치, 개수, 모양, 크기, 구조, 재질 및 동작 방식은 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명의 각 실시예에서는 이에 대해 특정 형태로 한정하지는 않는다.

본 발명에서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구성하는 어떤 광 제어 수단(115)의 기능이 활성화되거나 비활성화된다라고 기술된 정의는 그 기능이 수행되거나 수행되지 못한다는 것을 각각 의미한다. 예를 들어 광 제어 수단으로 반사판을 사용할 경우, 만약 반사판(115)이 빛이 비추고 있는 곳에 위치하여 빛을 반사하게 되면 반사판(115)의 기능은 활성화되었다고 할 수 있고, 만약 반사판(115)이 빛이 비추지 못하는 곳에 위치하여 빛을 반사하지 못하면 반사판(115)의 기능은 비활성화되었다고 할 수 있다. 즉, 반사판(115)의 위치에 따라 그 기능의 활성화와 비활성화가 규정될 수 있는 것이다. 물론, 본 발명에서는 활성화 상태와 비활성화 상태 이외에도 다른 상태로 천이되는 과정에 해당하는 중간 상태가 존재하지만 여기서는 혼동을 피하기 위해 중간 상태에 대한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구성하는 어떤 광 제어 수단(115)이 외부에서 조사(照射)된 빛이 비추고 있는 곳에 계속 위치하고 있음에도 불구하고 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구성하지 않는 외부 요인에 의해 빛이 일시적으로 차단됨으로써 해당 광 제어 수단(115)의 기능이 수행되지 못하게 될 경우는 해당 광 제어 수단(115)의 기능이 비활성화된 상태에 있다고 정의하지 않고 계속 활성화된 상태에 있다고 정의한다. 왜냐하면 해당 광 제어 수단(115)이 외부에서 조사(照射)된 빛이 비추고 있는 곳에 계속 위치하고 있기 때문이며, 또한 빛을 일시 차단시킨 외부 요인의 위치 또는 상태가 바뀌면 해당 광 제어 수단(115)의 기능이 즉시 수행될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 회전 동작을 하고 있는 외부 후크(1a) 뒤쪽 또는 옆쪽에 위치한 발광장치(120)에서 조사(照射)된 빛이 내부 후크(1b)를 비추고 있으며, 내부 후크(1b) 안쪽에는 반사판(115)이 구비된 회전판(140)이 수납되어 있는 형태에서 회전판(140)의 회전에 의해 반사판(115)이 빛이 비추는 곳에 위치한 상태가 되었을 때 본 발명에서는 반사판(115)의 기능이 활성화된 상태가 되었다고 정의한다. 이 상태에서, 만약 외부 후크(1a)에 형성된 구멍이 반사판(115) 위에 위치하게 되어 외부에서 조사(照射)된 빛이 반사판(115)을 비추면 반사판(115)의 빛 반사 기능이 수행되어 외부로 빛이 전달되게 되지만, 만약 외부 후크(1a)가 회전하면서 그것의 외벽이 반사판(115) 위에 위치하게 되어 외부에서 조사(照射)된 빛이 차단됨에 따라 반사판(115)의 빛 반사 기능이 수행되지 못해서 외부로 빛이 전달되지 못하게 되더라도 본 발명에서는 반사판(115)이 비활성화된 상태가 된 것이 아니라 활성화된 상태로 계속 유지되고 있다고 정의한다. 왜냐하면, 본 발명에서는 편의상 외부 후크(1a)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110) 또는 그것을 구성하는 광 제어 수단(115)이 아닌 외부 요인으로 규정하기 때문이다.

상술한 실시예는 밑실끝단 접촉 부위(112)의 물리적 운동력의 작용에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하거나 또는 밑실보빈(2)과 분리되어 회전하지 않게 되는 구성에 대해 자세히 설명한 것이다.

이하에서는 밑실끝단 접촉 부위(112_12)에 대한 밑실의 물리적 지지력의 변화(즉, 밑실이 풀리는지 여부에 따라 밑실의 물리적 지지력의 변화)에 따른 작용에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 함께 회전하거나 또는 밑실보빈(2)과 분리되어 회전하지 않게 되는 구성에 대해 자세히 설명하게 된다.

도 12는 한쪽 측면(예를 들어 회전판(140) 안쪽면)에는 밑실끝단 접촉 부위(112_12)가 설치되고 다른 한쪽 측면(예를 들어 회전판(140) 바깥면)에는 광 제어 수단이 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 설치된 회전판(140)의 일 예를 도시한 것이다. 다만, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 회전판(140) 바깥면(도면에서 뒤쪽면)에 구비된 상태이므로 그 도시를 생략하였다.

도 12에 의하면, 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실끝단 지점(18)의 밑실 측면에 살짝 삽입되도록 만들어진 끝이 뾰쪽한 핀이 회전판(140)의 한쪽 측면에 돌출된 상태로 설치되어 있다. 여기서 뾰쪽한 핀이 바로 밑실끝단 접촉 부위(112_12)의 역할을 수행한다.

도 12의 실시예는 회전판(140)에 설치된 밑실끝단 접촉 부위(112_12)가 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실의 물리적 지지력의 변화에 따라 밑실보빈(2)의 측면에 부착되거나 또는 분리되는 작용을 하도록 구성된다. 여기서 밑실의 물리적 지지력의 변화란 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나감에 따라 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실의 물리적 지지력이 변화되는 현상을 의미한다.

즉, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 밑실의 물리적 지지력이 견고하여 밑실끝단 접촉 부위(112_12)가 밑실보빈(2)의 밑실 측면에 부착된 채로 지지됨으로써 밑실보빈(2)의 회전에 따라 회전판(140)도 함께 회전하게 되다가, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우에는 밑실의 물리적 지지력이 상실되는(해제되는) 상황이 발생되어 밑실끝단 접촉 부위(112_12)가 밑실보빈(2)의 측면으로부터 분리 즉, 그 접촉 상태가 해제됨으로써 비록 밑실이 사용되면서 밑실보빈(2)은 계속 회전하더라도 회전판(140)은 더 이상 회전하지 않게 되는 현상을 의미한다. 여기서, 밑실끝단 접촉 부위(112_12)가 밑실보빈(2)의 측면으로부터 분리된다는 것은 상호간 서로 힘을 미치는 상태가 해제되는 경우를 모두 포함한다.

도 12(a)는 측면에 밑실보빈 파킹부가 없는 회전판(140)을 도 12(b)는 측면에 밑실보빈 파킹부(141_13)가 있는 회전판(140)의 실시예를 각각 나타내고 있다.

도 12(a)와 같은 형태는 회전판(140) 대신에 밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(side board)(13)을 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 다양한 재질로 만들어진 측면판(13)의 안쪽 측면에는 밑실끝단 접촉 부위(112_12)를 구비하고, 측면판(13)의 바깥쪽 측면에는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구비한다. 이 경우, 측면판(13)은 회전판(140)과 동일한 역할을 하기 때문에 본 발명에서는 회전판(140)으로 규정한다.

상술한 도 10a 내지 도 10c의 실시예에서 언급한 바와 같이, 밑실보빈 파킹부(141)는 재봉기 사용자가 밑실보빈(2)을 회전판(140)에 결합시킬 때 쉽게 그리고 밀착된 상태로 결합되도록 유도하는 역할을 하는 보빈코어 삽입 지원 구조(142)를 갖도록 만들어진다. 즉, 보빈코어 삽입 지원 구조(142)에 의해 회전판(140) 측면에 형성된 밑실끝단 접촉 부위(112)가 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실끝단 지점(18)의 밑실에 안정적으로 접촉한 상태를 유지할 수 있게 된다. 도 12(b)에서 예시된 보빈코어 삽입 지원 구조(142_13)는 길이가 짧고 두께가 얇은 원통형 모양의 판 위에 단턱이 돌출되어 형성된 구조로 만들어지거나 기타 다른 적절한 모양과 구조로 만들어질 수도 있다. 한편, 보빈코어(10)의 보빈축 구멍 내주면(즉, 보빈축 구멍(22)에 접하는 안쪽 벽면)도 보빈코어 삽입 지원 구조(142_13)에 대응되는 파킹부 삽입 구조를 가지도록 만들어진다. 따라서, 원통형 모양의 판이 보빈코어(10)의 보빈축 구멍(22) 속으로 쉽게 삽입되면서 원통형 모양의 판의 외벽과 보빈코어(10)의 보빈축 구멍 내주면이 서로 안정적으로 접촉된 상태로 유지되며, 단턱은 이 두 벽면들이 빠지지 않도록 하는 역할 즉, 회전판(140)과 보빈코어(10)가 서로 빠지지 않도록 막는 역할을 수행한다. 단, 회전판(140)과 보빈코어(10)는 서로 단단하게 부착된 상태로 결합되는 형태가 아니라 약간 느슨하게 접촉된 상태로 결합되는 형태로 만들어지기 때문에 서로 분리되어 따로 회전할 수 있다.

도 12(b)에 도시된 회전판(140)은 도 10a의 실시예에서 언급된 것과 비슷하게 바깥쪽 큰 회전판과 안쪽 작은 회전판으로 구성된 형태로도 만들어질 수도 있다. 즉, 안쪽 작은 회전판에는 밑실보빈 파킹부가 형성되고, 바깥쪽 큰 회전판에는 밑실끝단 접촉 부위와 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 형성되는 형태로 만들어 질 수 있다. 밑실보빈 파킹부의 보빈코어 삽입 지원 구조는 도 10a에 도시된 것처럼 소정의 간격을 가진 삼각형 모양으로 만들어지거나 기타 다른 적절한 모양과 구조로 만들어질 수도 있다. 보빈코어 삽입 지원 구조 및 파킹부 삽입 구조의 모양, 크기, 구조, 재질은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명의 각 실시예에서 설명하는 것으로 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

만약 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있을 경우는 끝이 뾰쪽한 핀(112_12)이 밑실 측면에 삽입된(예를 들어 중첩되는 밑실들 사이 또는 밑실과 보빈코어(10) 사이에 삽입된) 상태로 지지됨으로써 회전판(140)은 밑실보빈(2)과 함께 회전하게 되고, 따라서 회전판(140)의 측면에 설치된 밑실상태 감지용 광 제어판(110)도 함께 회전하게 된다.

만약 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우는 끝이 뾰쪽한 핀(112_12)이 더 이상 밑실 측면에 삽입된 상태로 지지될 수가 없게 되어 회전판(140)은 밑실보빈(2)으로부터 분리(즉, 밑실보빈의 밑실에 접촉된 상태가 해제)됨으로써 비록 밑실이 사용되면서 밑실보빈(2)은 계속 회전하더라도 회전판(140)은 더 이상 회전하지 않게 되고, 따라서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)도 더 이상 회전하지 않게 된다.

도 12에서는 밑실끝단 접촉 부위(112_12)가 탄성력이 없는 끝이 뾰쪽한 핀 모양으로 만들어져서 밑실끝단 지점(18)의 밑실 측면에 살짝 삽입되는 형태를 예시하였지만, 탄성력을 가진 끝이 톱니 모양으로 만들어져서 밑실끝단 지점(18)의 밑실 측면에 부착되는 형태로도 만들어질 수도 있기 때문에 본 발명에서는 그것의 구조, 개수, 모양, 크기, 재질, 특성 및 동작 방식에 대해 특정 형태로 한정하지 않는다.

상술한 실시예를 요약하면, 본발명의 또 다른 밑실끝단 감지 수단은 그 일단이 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실 중 적어도 일부 측면에 접촉되거나 밑실들 사이에 삽입됨으로써 밑실의 물리적 지지력의 작용에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 밑실보빈(2)에 착탈식으로 결합 또는 부착시키는 밑실끝단 접촉 부위(112_12)로 구성된다.

그리고, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 밑실끝단 접촉부위(112_12)를 지지하는 밑실의 물리적 지지력이 소정 크기 이상이 됨에 따라 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)에 결합 또는 부착됨으로써 밑실보빈(2)과 함께 회전하게 되고, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우에는 밑실끝단 접촉부위(112_12)를 지지하는 밑실의 물리적 지지력이 상실됨에 따라 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 분리(상기 밑실보빈과의 결합상태 또는 부착상태가 해제)됨으로써 밑실보빈(2)과 함께 회전하지 않게 되도록 구성된다.

한편, 도 12에서 예시한 실시예와 다른 형태로 밑실의 물리적 지지력의 변화를 이용하는 방법이 있다.

예를 들면, 도 12에 도시된 회전판(140)에서 끝이 뾰쪽한 핀(112_12)을 없애고 대신 접착 물질을 회전판(140)에 설치해서 접착 물질을 통해 회전판(140)을 밑실보빈(2)의 밑실 측면에 접착시키는 방법이 있다. 이 경우, 회전판(140)은 밑실끝단 지점(18)의 임의의 층부터 그 위에 여러 층으로 감겨진 밑실 측면에 접착되고 있다가 이 부분의 밑실이 거의 다 풀려나갈 경우 회전판(140)이 밑실보빈(2)으로부터 분리됨으로써 비록 밑실이 사용되면서 밑실보빈(2)은 회전하더라도 회전판(140)은 더 이상 회전하지 않게 된다. 이런 형태는 밑실보빈(2)의 밑실 측면에 접착된 접착 물질을 매개로한 물리적 지지력의 변화를 이용한 실시예이다. 즉, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 밑실의 물리적 지지력이 견고하여 접착 물질의 접착력이 작용(발휘)될 수 있게 됨으로써 회전판(140)이 밑실보빈(2)의 밑실 측면에 접착된 상태로 유지되지만, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우에는 밑실의 물리적 지지력이 상실되는(해제되는) 상황이 발생되어 접착 물질의 접착력이 더 이상 작용(발휘)될 수 없게 됨으로써 회전판(140)이 밑실보빈(2)으로부터 분리되게 된다. 따라서 밑실상태 감지용 광 제어판(110)도 더 이상 회전하지 않게 된다. 이 형태는 회전판(140) 대신에 밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(side board)(13)을 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 다양한 재질로 만들어진 측면판(13)의 안쪽 측면에는 접착 물질을 부착하고 측면판(13)의 바깥쪽 측면에는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 구비한다. 이 경우, 측면판(13)은 회전판(140)과 동일한 역할을 하기 때문에 본 발명에서는 회전판(140)으로 규정한다.

상술한 실시예를 요약하면, 본발명의 또 다른 밑실끝단 감지 수단은 밑실의 물리적 지지력의 작용에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)을 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실 중 적어도 일부 측면에 접착시키는 접착 물질로 구성된다.

그리고, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 접착 물질의 접착력이 작용되도록 하는 밑실의 물리적 지지력이 소정 크기 이상이 됨에 따라 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)에 접착됨으로써 밑실보빈(2)과 함께 회전하게 되고, 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 경우에는 접착 물질의 접착력이 작용되도록 하는 밑실의 물리적 지지력이 상실됨에 따라 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 밑실보빈(2)과 분리됨으로써 밑실보빈(2)과 함께 회전하지 않게 되도록 구성된다.

한편, 밑실보빈(2)의 밑실이 절단되었거나 또는 밑실이 완전히 소진되어 정상적으로는 밑실보빈(2)이 더 이상 회전하지 않게 된 상황에서도, 재봉기 모터가 작동할 때 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)가 심하게 떨리는 구조로 제작된 재봉기에서는 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 떨리는 힘에 의해 회전판(140) 또는 밑실보빈(2)이 아주 천천히 회전하게 될 수도 있다. 따라서, 이들 측면에 설치된 밑실상태 감지용 광 제어판(110)도 아주 천천히 회전하게 될 수도 있으며, 결과적으로 밑실상태 감지용 광 제어판(110)에 구비된 광 제어 수단(115)이 빛이 비추는 영역으로 들어가거나 나옴에 따라 그것의 기능의 상태가 계속 변환될 수 있다. 이런 현상은 본 발명의 밑실끝단 감지 수단에 의해 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 때 밑실상태 감지용 광 제어판(110)(즉, 회전판 또는 밑실보빈)이 더 이상 회전하지 않도록 만들어진 상황에서도 발생될 수 있다.

밑실이 사용됨에 따라 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 정상적으로 회전하는 경우는 세어진 재봉기 모터의 회전수에 어느 정도 비례해서 광 제어 수단(115)의 기능의 상태가 주기적으로 다른 상태로 변환되지만, 단순히 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 떨리는 힘에 의해 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 헛돌게 되는 경우는 광 제어 수단(115)의 기능의 상태가 세어진 재봉기 모터의 회전수에 전혀 비례하지도 않고 또한 일정한 주기도 없이 랜덤(random)하게 그리고 아주 천천히 변환된다.

본 발명의 제어알림 장치(150)는 이러한 현상에 의해 광 제어 수단(115)의 기능의 상태가 비록 변경되더라도 이것을 정확하게 분석하여 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는 것으로 판단한다. 따라서, 이러한 현상이 발생될 경우, 본 발명의 제어알림 장치(150)는 밑실상태 감지용 광 제어판(110)의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는 것으로 판단하게 된다고 정의한다. 이 정의는 본 발명의 내용과 특허 청구항을 기술하거나 그 의미를 전달하는데 있어서 오해와 혼란을 방지하기 위하여 규정된 것이며, 따라서 본 발명의 모든 실시예에도 그대로 적용된다.

실제로, 상기 언급한 현상은 재봉기 종류와 구조 그리고 보빈 케이스(4) 종류와 구조에 따라 발생할 수도 있고 발생하지 않을 수도 있다.

또한, 비록 상기 언급한 현상이 심하게 발생하는 재봉기의 경우에도 본 발명의 제어알림 장치(150)는 정확하게 이 현상을 분석해 내고 판단해 낼 수 있다. 다만, 이 현상을 최종 판단하는데는 약간의 시간이 소요될 수 있어서, 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황을 신속하게 판단하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

만약 상기 언급한 현상이 발생되더라도 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황을 신속하게 판단할 수 있도록 하려면, 밑실상태 감지용 광 제어판(110)(즉, 회전판 또는 밑실보빈)의 회전 동작에 약간의 부하를 가하는 회전부하 생성 수단을 사용할 필요가 있다. 이러한 회전부하 생성 수단으로는 자력(磁力)과 마찰력 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있는 형태를 사용할 수 있다.

부언하면, 본 발명은 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실이 절단되거나 또는 밑실끝단 지점(18)에 도달된 상황에서도 재봉기 작동에 의한 진동 때문에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 헛돌게 되는 것을 적절하게 억제시키기 위하여, 자력(磁力)과 마찰력 중 적어도 어느 하나에 의해 밑실보빈(2)과 밑실상태 감지용 광 제어판(110) 중 적어도 어느 하나의 회전 운동에 저항하려는 소정의 회전 부하를 발생시켜서 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황이 보다 신속하게 감지되도록 지원하는 회전부하 생성 수단을 사용할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다양한 형태의 회전부하 생성 수단에 대해 자세히 설명하게 된다.

도 13(a)는 회전판(140)의 측면에 설치된 자석 또는 자성물질(145)의 측면도를 나타낸 것이고, 도 13(b)는 회전판(140)의 측면에 설치된 자석 또는 자성물질(145)이 나타나도록 회전판(140)의 배면도를 예시한 것이다.

본 실시예는 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 구비하고 회전판(140)의 특정 영역은 자석에 잘 달라붙는 금속 또는 금속물질을 구비하는 형태와 회전판(140)의 특정 영역에 자석 또는 자성물질(145)을 직접 설치하는 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 구성하여, 회전판(140)이 금속 재질로 된 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 벽에 달라붙은 상태로 회전되도록 함으로써 자력(磁力)에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현한 것이다.

이 중에서 도 13은 회전판(140)의 측면에 자석 또는 자성물질(145)이 구비된 실시예를 나타낸 도면으로, 밑실보빈(2)과 결합한 회전판(140)이 금속 재질로 만들어진 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 벽에 달라붙은 상태로 회전되도록 함으로써 자력(磁力)에 의해 소정의 회전부하를 생성시킨다.

즉, 회전판(140)에 설치된 자석 또는 자성물질(145)에 의해 자기장이 형성되고, 이렇게 형성된 자기장은 금속성의 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)와 회전판(140) 간의 상호 인력 및 마찰력을 발생시켜 밑실보빈(2)의 회전 운동에 저항하려는 힘인 회전부하를 발생시키게 된다. 따라서, 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황이 발생했을 때 재봉기 작동에 의한 진동 때문에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)(즉, 회전판과 밑실보빈)이 헛돌게 되는 것을 적절하게 억제시킨다.

추가적으로, 재봉기 모터 작동에 의해 밑실이 사용되면서 밑실보빈(2)이 보빈 케이스(4) 내에서 회전할 때 상하좌우 방향으로 떨리거나 재봉기 모터가 갑자기 동작을 정지할 때 밑실보빈(2)이 헛돌면서 밑실이 풀리게 되는 것을 억제시키는 효과도 얻을 수 있다.

또한, 회전판(140)의 회전 동작에 소정의 회전부하를 발생시킴에 따라 밑실끝단 지점(18)의 밑실이 풀려나갈 때 밑실이 밑실보빈(2)을 감고있는 힘이 느슨해지는 것이 가속화되어 밑실끝단 도달 상황이 더욱 신속하게 감지되도록 하는 효과도 얻을 수 있다.

회전판(140) 측면에 부착되는 자석 또는 자성물질(145)의 재질, 모양, 크기, 구조, 개수 및 설치 위치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

도시되지는 않았지만, 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 구비하고 회전판(140)의 특정 영역은 자석에 잘 달라붙는 금속 또는 금속물질을 구비할 경우에도 상술한 실시예와 동일한 회전부하를 얻을 수 있다.

도 14(a)는 밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(13)에 자석 또는 자성물질(145_1)이 구비된 실시예를 나타낸 도면이다.

도 14(a)는 얇은 고무자석(145_1)이 구비된 측면판(13)을 접착 물질을 사용하여 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실 중 일부 측면에 부착시킨 것이다.

본 실시예는 밑실보빈(2)을 구성하는 밑실얼레와 측면판(13) 중 적어도 어느 하나에 위치한 특정 영역에 자석 또는 자성물질(145_1)을 구비하거나 밑실보빈(2)에 감겨있는 밑실 중 적어도 일부 측면에 자석 또는 자성물질을 부착시켜(접착 물질 등을 사용하여), 밑실보빈(2)이 금속 재질로 된 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 면에 달라붙은 상태로 회전되도록 함으로써 자력(磁力)에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현한 것이다.

이 경우에도 도 13에 도시된 실시예와 동일한 회전부하를 얻을 수 있으며, 자세한 내용은 상술한 설명과 비슷하기 때문에 여기서는 생략한다.

밑실보빈(2)을 구성하는 밑실얼레와 측면판(13)에 구비되거나 또는 밑실 중 적어도 일부 측면에 부착되는 자석 또는 자성물질(145_1)의 재질, 모양, 크기, 구조, 개수 및 설치 위치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

도 14(b)는 측면판(13) 위에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 일체형으로 형성(인쇄)된 실시예를 나타낸 도면이다. 물론 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 자석 또는 자성물질(145_1)이 구비된 측면판(13)에 부착되거나 설치되거나 일체형으로 형성(인쇄)될 수도 있다.

도 15는 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈(12a,12b)의 측면에 탄성력을 가진 재질로 만들어진 탄성부(146)가 설치된 실시예를 나타낸 도면이다.

도 15는 보빈(12a,12b) 측면에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)과 탄성부가 함께 구비된 밑실보빈(2)을 옆으로 눕혀 놓은 것이다. 여기서, 탄성부(146)는 약한 탄성력을 가진 스프링(146)으로 만들어져 있다는 것을 알 수 있다.

본 실시예는 밑실보빈(2)을 구성하는 보빈(12a,12b)의 특정 영역에 탄성력을 가진 재질로 만들어진 탄성부(146)를 설치하거나 부착하여 밑실보빈(2)이 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 면에 탄성력을 가지고 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 마찰력에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현한 것이다.

이 경우에도 도 13에 도시된 실시예와 비슷한 회전부하를 얻을 수 있다. 다만, 회전부하가 자력(磁力) 대신에 마찰력에 의해 생성되는 것이 다르다. 그 이외의 내용은 상술한 설명과 비슷하기 때문에 여기서는 생략한다.

도시되지는 않았지만, 회전판(140)의 특정 영역에 탄성력을 가진 재질로 만들어진 탄성부를 설치하거나 부착할 경우에도 보빈(12a,12b)에 탄성부를 설치하거나 부착한 형태와 동일한 회전부하를 얻을 수 있다.

보빈(12a,12b)과 회전판(140)에 설치되거나 부착되는 탄성부의 재질, 모양, 크기, 구조, 개수, 설치 위치 및 동작 방식은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

한편, 상술한 실시예 이외의 기구적인 구조에 의해 밑실보빈(2)에 가해지는 회전부하를 발생시키는 다양한 회전부하 생성 수단들을 사용할 수도 있다.

이하에서는 기구적인 구조에 의해 약간의 물리적인 마찰을 일으켜 밑실보빈(2)의 회전 동작에 회전부하를 발생시키는 다양한 형태의 회전부하 생성 수단에 대해 자세히 설명하게 된다.

도 16(a)는 밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(13)이 약간의 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 구조로 만들어진 실시예를 나타낸 도면이다.

도 16(a)는 측면판(13)이 측면에 구비된 밑실보빈(2)을 옆으로 눕혀 놓은 것이다. 여기서, 측면판(13)의 일부 영역이 중앙에 위치하고 있는 보빈코어(10)보다 조금 더 바깥으로 볼록하게 나오도록 만들어져 있다는 것을 알 수 있다.

즉, 본 실시예는 밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(13)의 일부 영역을 보빈코어(10)의 끝단보다 조금 더 바깥으로 나오도록 만들어 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태로 만들어서, 측면판(13)이 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 안쪽 면에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 마찰에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현한 것이다.

이 경우에도 도 13에 도시된 실시예와 비슷한 회전부하를 얻을 수 있다. 다만, 회전부하가 자력(磁力) 대신에 마찰에 의해 생성되는 것이 다르다. 그 이외의 내용은 상술한 설명과 비슷하기 때문에 여기서는 생략한다.

밑실보빈(2)을 구성하는 측면판(13)의 일부 영역을 보빈코어(10)의 끝단보다 조금 더 바깥으로 나오도록 만드는데 있어서 그 형태, 모양, 크기 및 위치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

도 16(b)는 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태로 만들어진 측면판(13) 위에 밑실상태 감지용 광 제어판(110)이 일체형으로 형성(인쇄)된 실시예를 나타낸 도면이다. 물론 밑실상태 감지용 광 제어판(110)은 다른 측면판(13)에 부착되거나 설치되거나 일체형으로 형성(인쇄)될 수도 있다.

도 17은 밑실보빈(2)을 구성하는 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱을 형성시켜 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 구조로 만들어진 실시예를 나타낸 도면이다.

본 실시예는 밑실보빈(2)을 구성하는 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱(600)을 형성시켜 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태로 만들어서, 밑실얼레가 보빈 케이스(4) 또는 내부 후크(1b)의 보빈축(23)에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 마찰력에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현한 것이다.

도시되지는 않았지만, 회전판(140)의 보빈축 구멍 내주면의 특정 영역에 단턱을 형성시킬 경우에도 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면에 단턱을 형성시킨 형태와 동일한 회전부하를 얻을 수 있다.

밑실보빈(2)을 구성하는 밑실얼레와 회전판(140)의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱을 형성시키는데 있어서 그 형태, 모양, 크기 및 위치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 형태로 만들어질 수 있기 때문에 본 발명에서는 이에 대해 특정 형태로 제한하지 않는다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

밑실보빈에 감겨있는 밑실이 사용되면 회전 운동에 의해 광을 발산하는 기능, 광을 반사하는 기능, 광을 통과 또는 투과시키는 기능, 광을 차단하는 기능 중 적어도 어느 하나의 기능이 활성화된 상태, 비활성화된 상태와, 다양한 레벨(level)을 가진 중간 상태 중 어느 하나의 상태에서 다른 상태로 변환되는 광 제어 수단이 적어도 하나 이상 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판;
상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 의해 외부로 전달된 광을 수광하여 감지신호를 출력하는 수광장치;
상기 수광장치의 감지신호를 분석하여 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 구비된 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되는 주기(즉, 상태 변환 주기)와 어떤 상태로 유지되거나 다른 상태로 변환되는 패턴(즉, 상태 유지 및 변환 패턴) 중 적어도 어느 하나를 판단하고, 재봉기 모터의 회전 동작을 판별할 수 있는 소정의 전기 신호와 재봉기 모터의 작동을 제어하는 제어 프로그램의 제어 정보 중 적어도 어느 하나를 이용하여 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 세고, 상기 판단된 광 제어 수단의 기능의 상태 변환 주기와 상태 유지 및 변환 패턴 중 적어도 어느 하나와 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 비교해 본 결과, 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는다고 판단되는 경우 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생되었다고 판단하고 그 결과를 사용자에게 알려주는 제어알림 장치;를 포함함을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 밑실상태 감지용 광 제어판은 외부로 광을 발산하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 반사하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 통과 또는 투과시키는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로 광이 전달되지 않도록 광을 차단하는 기능을 수행하는 광 제어 수단 중 기능이 서로 다른 광 제어 수단이 함께 구비된 형태, 기능은 같지만 외부로 전달하는 광의 파장 또는 주파수가 서로 다른 광 제어 수단이 함께 구비된 형태, 기능은 같지만 외부로 전달하는 빛의 양 또는 밝기가 서로 다른 광 제어 수단이 함께 구비된 형태와, 여러 가지의 광 제어 수단이 함께 구비된 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 밑실상태 감지용 광 제어판은 외부로부터 들어온 광을 반사하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 통과 또는 투과시키는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터의 들어온 광을 차단하는 기능을 수행하는 광 제어 수단 중 적어도 어느 하나의 광 제어 수단을 구비하고,
상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 광을 조사(照射)해 주는 발광장치;를 더 포함함을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제3항에 있어서,
상기 발광장치는 빛을 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 특정 지점(point)에 집광시키는 형태가 아닌 선택된 일부 지역(area)에 널리 분포시키는 형태로 조사(照射)하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제4항에 있어서,
상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 선택된 일부 지역(area)에서 전달된 빛만 상기 수광장치로 수광되도록 하기 위해서, 상기 발광장치와 상기 수광장치 사이에 차단판 또는 차단벽이 추가로 구비되는 형태와 상기 수광장치 주위에 차단판 또는 차단벽이 추가로 구비되는 형태 중에서 적어도 어느 하나의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제2항에 있어서,
상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 사용됨에 따라 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 회전하는 동작 과정에서 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 구비되어 있는 서로 인접한 광 제어 수단들의 기능들이 각각 활성화된 정도와 비활성화된 정도의 비율에 따라 다양한 레벨(level)을 가진 여러 가지 중간 상태에 머물 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제2항에 있어서,
상기 광 제어 수단의 활성화된 상태는 상기 수광장치에서 출력된 감지신호가 최고치와 최저치 차이를 기준으로 80% 내지 100% 사이에서 정해지는 특정 비율 이상이 되도록 광을 전달하는 상태에 해당하고, 상기 광 제어 수단의 비활성화된 상태는 상기 수광장치에서 출력된 감지신호가 최고치와 최저치 차이를 기준으로 0% 내지 20% 사이에서 정해지는 특정 비율 이하가 되도록 광을 전달하는 상태에 해당하며,
밑실보빈에 감겨있는 밑실이 일정하게 사용됨에 따라 동일한 각속도로 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 회전하고 있는 경우, 상기 광 제어 수단의 기능은 활성화된 상태 또는 비활성화된 상태보다 중간 상태로 머무는 시간이 같거나 더 길도록 구비되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제2항에 있어서,
인접한 2개의 광 제어 수단들의 기능이 각각 활성화된 정도와 비활성화된 정도의 비율에 따라 상기 수광장치는 최고치와 최저치 및 다양한 레벨(level)의 중간치를 가진 아날로그(analog) 신호 또는 이산(離散) 신호(discrete signal)와 같은 감지신호를 출력하게 되며, 상기 제어알림 장치는 상기 수광장치의 감지신호를 다양한 레벨(level)을 가진 데이터(data)로 구성된 여러 가지 마킹 상태(marking state)가 존재하는 인식 공간(recognition space)을 사용하여 분석함으로써 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 유지되는지 또는 변환되는지 여부를 정밀하게 판단할 수 있는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어알림 장치는 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 활성화 또는 비활성화된 상태에서 다양한 레벨(level)을 가진 여러 가지 중간 상태를 거쳐서 비활성화 또는 활성화된 상태로 변환되는 과정과 다양한 레벨을 가진 여러 가지 중간 상태에서 비활성화 또는 활성화된 상태를 거쳐서 다양한 레벨을 가진 여러 가지 중간 상태로 변환되는 과정 중 적어도 어느 하나의 과정을 정밀하게 추적하고 분석하여 상기 상태 변환 주기와 상기 상태 유지 및 변환 패턴 중 적어도 어느 하나를 판단하고, 그 과정 동안에 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 비교 분석함으로써 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작이 감지되는지 여부를 신속하게 판단함에 의해, 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생할 경우 이를 신속하게 판단할 수 있는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어알림 장치는 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되거나 유지되는 동안에 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)가 특정 숫자 보다 큰 경우와 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수가 특정 숫자가 될 때까지 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되지 않는 경우 중 적어도 어느 한가지 경우가 발생되었다고 판단되면 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작이 감지되지 않는다고 판단하고, 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수에 미리 설정된 정도로 비례하여 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 다른 상태로 변환되고 있다고 판단되면 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작이 감지되고 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어알림 장치는 소정의 센서에 의해 재봉기 모터의 회전 동작(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 동작)을 감지하는 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제11항에 있어서,
상기 재봉기 모터 회전 동작 감지 장치는 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 모터의 벨트 구동축, 모터 구동벨트, 재봉기의 돌림바퀴, 후크, 바늘 장치, 노루발 중 적어도 어느 한 곳에 설치되는 적어도 하나 이상의 자석과; 상기 적어도 하나 이상의 자석의 자기력에 의해 high 또는 low 상태의 전기신호를 출력시키는 자기센서(magnetic sensor);를 포함하여 구성되며,
상기 제어알림 장치는 상기 자기센서에서 출력된 전기신호를 분석하여 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 세는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 회전 운동 또는 왕복 운동을 하는 외부 후크에 의해 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 광이 전달되는 것과 상기 밑실상태 감지용 광 제어판으로부터 상기 수광장치로 광이 전달되는 것이 부분적으로 방해를 받음에 따라 상기 외부 후크가 매번 회전 또는 왕복할 때마다 상기 수광장치에 수광되는 광의 수광 패턴에 일정한 변화가 발생되고, 상기 제어알림 장치는 상기 수광장치에서 출력한 감지신호의 패턴을 분석하여 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 세는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 재봉기 모터의 회전 운동과 연계하여 왕복 운동을 하는 재봉기 바늘장치에 의해 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 광이 전달되는 것과 상기 밑실상태 감지용 광 제어판으로부터 상기 수광장치로 광이 전달되는 것이 부분적으로 방해를 받음에 따라 상기 재봉기 바늘 장치가 매번 왕복할 때마다 상기 수광장치에 수광되는 광의 수광 패턴에 일정한 변화가 발생되고, 상기 제어알림 장치는 상기 수광장치에서 출력한 감지신호의 패턴을 분석하여 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 세는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
제어 프로그램에 의해 상기 재봉기 모터의 작동을 제어하는 기능을 수행하는 재봉기 제어 장치로부터 상기 재봉기 모터의 작동 상태를 알려주는 전기 신호 또는 제어 정보를 전달받아서 상기 제어알림 장치가 재봉기 모터의 회전수(또는 바늘 땀 횟수)를 세는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
제어 프로그램에 의해 상기 재봉기 모터의 작동을 제어하는 기능을 수행하는 재봉기 제어 장치가 재봉기의 바늘 땀(스티치) 폭 정보와 지그재그 폭 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 상기 제어알림 장치에 전달하고,
상기 제어알림 장치는 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 정상적으로 회전하고 있는지 여부를 판단하는데 상기 재봉기 제어 장치로부터 수신되는 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제15항 또는 제16항에 있어서,
제어 프로그램에 의해 상기 재봉기 모터의 작동을 제어하는 기능을 수행하는 재봉기 제어 장치가 상기 제어알림 장치의 기능도 직접 수행하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 완전히 소진되기 전에 밑실끝단 지점에 도달했는지 여부를 감지할 수 있게 하는 밑실끝단 감지 수단;을 더 포함하고,
상기 밑실끝단 감지 수단은 상기 밑실끝단 지점의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈과 함께 회전하게 되도록 구성됨으로써 상기 제어알림 장치가 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작을 감지할 수 있도록 하다가, 상기 밑실끝단 지점의 밑실이 풀려나갈 경우에는 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈과 함께 회전하지 않게 되도록 구성됨으로써 비록 밑실은 계속 사용되더라도 상기 제어알림 장치가 상기 밑실상태 감지용 광 제어판의 정상적인 회전 동작을 감지할 수 없도록 하여 결과적으로 밑실이 상기 밑실끝단 지점에 도달된 상황이 발생된 것을 감지할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실끝단 감지 장치.
제18항에 있어서,
상기 밑실끝단 감지 수단은 상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실에 접촉하면서 밑실끝단 지점의 밑실이 풀려나가는지 여부에 따라 물리적 운동력의 작용에 의해 적어도 일부의 위치가 이동되는 밑실끝단 접촉 부위를 포함하고,
상기 밑실끝단 지점의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 상기 밑실끝단 접촉부위가 밑실에 의해 눌러짐에 의해 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈과 함께 회전하게 되도록 구성되고, 상기 밑실끝단 지점의 밑실이 풀려나갈 경우에는 상기 밑실끝단 접촉 부위의 적어도 일부의 위치 이동에 의한 결과로 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈과 함께 회전하지 않게 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실끝단 감지 장치.
제18항에 있어서,
상기 밑실끝단 감지 수단은 그 일단이 상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실 중 적어도 일부 측면에 접촉되거나 밑실들 사이에 삽입되도록 구성됨으로써 밑실의 물리적 지지력의 작용에 의해 상기 밑실상태 감지용 광 제어판을 상기 밑실보빈에 착탈식으로 결합 또는 부착시키도록 하는 밑실끝단 접촉 부위를 더 포함하고,
상기 밑실끝단 지점의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 상기 밑실끝단 접촉부위를 지지하는 밑실의 물리적 지지력이 소정 크기 이상이 됨에 따라 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈에 결합 또는 부착됨으로써 상기 밑실보빈과 함께 회전하게 되고, 상기 밑실끝단 지점의 밑실이 풀려나갈 경우에는 상기 밑실끝단 접촉부위를 지지하는 밑실의 물리적 지지력이 상실됨에 따라 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈과 분리(상기 밑실보빈과의 결합상태 또는 부착상태가 해제)됨으로써 상기 밑실보빈과 함께 회전하지 않게 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실끝단 감지 장치.
제18항에 있어서,
상기 밑실끝단 감지 수단은 밑실의 물리적 지지력의 작용에 의해 상기 밑실상태 감지용 광 제어판을 상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실 중 적어도 일부 측면에 접착시키도록 구성되는 접착 물질을 더 포함하고,
상기 밑실끝단 지점의 밑실이 아직 남아있는 경우에는 상기 접착 물질의 접착력이 작용되도록 하는 밑실의 물리적 지지력이 소정 크기 이상이 됨에 따라 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈에 접착됨으로써 상기 밑실보빈과 함께 회전하게 되고, 상기 밑실끝단 지점의 밑실이 풀려나갈 경우에는 상기 접착 물질의 접착력이 작용되도록 하는 밑실의 물리적 지지력이 상실됨에 따라 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 상기 밑실보빈과 분리됨으로써 상기 밑실보빈과 함께 회전하지 않게 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실끝단 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 밑실보빈에 착탈식으로 결합되거나 부착되는 회전판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제22항에 있어서,
상기 회전판의 한쪽 측면에는 상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레의 보빈축 구멍에 삽입되는 밑실보빈 파킹부가 형성된 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제23에 있어서,
상기 밑실보빈 파킹부에는 상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레와 안정적으로 결합될 수 있도록 지원하는 보빈코어 삽입 지원 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제24항에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면에는 상기 밑실보빈 파킹부에 형성된 상기 보빈코어 삽입 지원 구조에 대응하는 모양의 파킹부 삽입 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제19항에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레는 소정의 접촉홈이 형성된 보빈코어, 보조 보빈코어, 또는 보빈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 절단되거나 또는 밑실끝단 지점에 도달된 상황에서도 재봉기 작동에 의한 진동 때문에 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 헛돌게 되는 것을 적절하게 억제시키기 위하여, 자력(磁力)과 마찰력 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 밑실보빈과 상기 밑실상태 감지용 광 제어판 중 적어도 어느 하나의 회전 운동에 저항하려는 소정의 회전 부하를 발생시켜서 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황이 보다 신속하게 감지되도록 지원하는 회전부하 생성 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제27항에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레와 측면판 중 적어도 어느 하나에 위치한 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 구비하거나 상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실 중 적어도 일부 측면에 자석 또는 자성물질을 부착시켜, 상기 밑실보빈이 금속 재질로 된 보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 면에 달라붙은 상태로 회전되도록 함으로써 자력(磁力)에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제27항에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 보빈의 특정 영역에 탄성력을 가진 재질로 만들어진 탄성부를 설치하거나 부착시킨 형태, 상기 밑실보빈을 구성하는 측면판의 일부 영역을 상기 밑실보빈을 구성하는 보빈코어의 끝단보다 조금 더 바깥으로 나오도록 만든 형태와, 상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면의 특정 영역에 단턱을 형성시킨 형태 중 적어도 어느 하나의 형태를 구비함으로써 상기 밑실보빈이 보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 벽면 또는 보빈축에 물리적으로 닿은 상태로 회전함으로써 마찰에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제22항에 있어서,
보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 구비하고 상기 회전판의 특정 영역은 자석에 잘 달라붙는 금속 또는 금속물질을 구비하는 형태와 상기 회전판의 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 직접 설치하는 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 구성되어, 상기 회전판이 금속 재질로 된 보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 면에 달라붙은 상태로 회전되도록 함으로써 자력(磁力)에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제22항에 있어서,
상기 회전판의 특정 영역에 탄성력을 가진 재질로 만들어진 탄성부가 설치되거나 부착된 형태와 상기 회전판의 보빈축 구멍 내주면의 특정 영역에 단턱이 형성된 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 이루어져서 상기 회전판이 보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 벽면 또는 보빈축에 물리적으로 닿은 상태로 회전하도록 함으로써 마찰에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레와 측면판 중 적어도 어느 하나의 측면에 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 부착되거나 설치되거나 또는 일체형으로 형성(인쇄)되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제22항에 있어서,
상기 회전판에 상기 밑실상태 감지용 광 제어판이 부착되거나 설치되거나 또는 일체형으로 형성(인쇄)되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
제18항에 있어서,
상기 밑실보빈에 착탈식으로 결합되거나 부착되는 회전판;을 더 포함하고,
상기 회전판에 밑실끝단 접촉 부위와 접촉 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 밑실끝단 감지 수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 재봉기 밑실상태 감지 장치.
재봉기 밑실상태 감지 장치에 이용되는 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레에 있어서,
보빈축 구멍이 형성된 원통형 몸체를 포함하여 구성되고,
상기 원통형 몸체의 보빈축 구멍 내주면에는 상기 밑실보빈에 감겨있는 밑실이 절단되었는지 여부와 밑실이 밑실끝단 지점에 도달했는지 여부 중 적어도 어느 하나를 감지하는 기능을 지원하기 위해 상기 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 소정의 회전판에 형성된 밑실보빈 파킹부가 쉽게 삽입되도록 하고 그 삽입되어 물리적으로 결합된 상태가 안정적으로 유지되도록 하는 파킹부 삽입 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 밑실얼레.
제35항에 있어서,
상기 원통형 몸체의 적어도 일부에는 상기 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 밑실끝단 접촉 부위가 물리적으로 동작할 수 있는 공간을 가지도록 하는 접촉홈이 형성된 것을 특징으로 하는 밑실얼레.
제35항에 있어서,
상기 원통형 몸체의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱이 형성되어 보빈 케이스 또는 내부 후크에 형성된 보빈축에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 마찰에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 형태와, 상기 원통형 몸체의 어느 특정 영역에 자석 또는 자성물질이 구비되어 금속 재질로 된 보빈 케이스 또는 내부 후크의 특정 영역에 달라붙은 상태로 회전되도록 함으로써 자력(磁力)에 의해 소정의 회전부하를 발생시키는 형태 중 적어도 어느 하나의 형태로 이루어진 회전부하 생성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밑실얼레.
재봉기 밑실상태 감지 장치에 이용되는 밑실보빈에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 측면판에 자석 또는 자성물질을 구비하여 자력(磁力)을 생성시키는 형태와 상기 측면판의 일부 영역을 상기 밑실보빈을 구성하는 보빈코어의 끝단보다 조금 더 바깥으로 나오도록 만들어 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태 중에서 적어도 어느 하나의 형태로 구성하여, 상기 측면판이 보빈 케이스 또는 내부 후크의 안쪽 면에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현하고,
상기 측면판과 상기 밑실보빈을 구성하는 또 다른 측면판 중에서 적어도 어느 하나의 측면판에 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 밑실상태 감지용 광 제어판을 부착하거나 설치하거나 일체형으로 형성(인쇄)시킨 것을 특징으로 하는 밑실보빈.
재봉기 밑실상태 감지 장치에 이용되는 밑실보빈에 있어서,
상기 밑실보빈을 구성하는 밑실얼레의 특정 영역에 자석 또는 자성물질을 구비하여 자력(磁力)을 생성시키는 형태와 상기 밑실얼레의 보빈축 구멍 내주면의 어느 특정 영역에 단턱을 형성시켜 물리적인 마찰을 생성시킬 수 있는 형태 중에서 적어도 어느 하나의 형태로 구성하여, 상기 밑실얼레가 보빈 케이스 또는 내부 후크의 특정 영역에 물리적으로 닿은 상태로 회전되도록 함으로써 소정의 회전부하를 발생시키는 회전부하 생성 수단을 구현하고,
상기 밑실보빈을 구성하는 측면판에 재봉기 밑실상태 감지 장치를 구성하는 밑실상태 감지용 광 제어판을 부착하거나 설치하거나 일체형으로 형성(인쇄)시킨 것을 특징으로 하는 밑실보빈.
외부로부터 들어온 광을 반사하는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로부터 들어온 광을 통과 또는 투과시키는 기능을 수행하는 광 제어 수단, 외부로 광이 전달되지 않도록 광을 차단하는 기능을 수행하는 광 제어 수단 중 기능이 서로 다르거나 기능은 서로 같더라도 외부로 전달하는 빛의 양 또는 밝기 또는 주파수 또는 파장이 서로 다른 광 제어 수단이 복수 개 구비된 밑실상태 감지용 광 제어판을 포함하는 재봉기 밑실상태 감지 방법에 있어서,
밑실보빈에 감겨있는 밑실이 사용됨에 따라 회전 운동을 하는 상기 밑실상태 감지용 광 제어판에 소정의 발광장치를 이용하여 확산된 빛을 조사(照射)하는 단계와;
상기 밑실상태 감지용 광 제어판으로부터 반사, 투과, 또는 통과된 빛을 수광하는 단계와;
상기 수광된 빛의 양, 밝기, 주파수와, 파장 중 적어도 어느 하나에 비례하여 그 크기가 변하는 감지신호를 생성하는 단계와;
상기 생성된 감지신호를 이용하여 상기 광 제어 수단들의 종류 가지 수보다 더 많은 가지 수의 마킹 상태(marking state)를 판단하는 단계와;
상기 판단된 마킹 상태를 사용하여 상기 광 제어 수단의 기능의 상태가 변환되는 주기(즉, 상태 변환 주기)와 어떤 상태로 유지되거나 다른 상태로 변환되는 패턴(즉, 상태 유지 및 변환 패턴) 중 적어도 어느 하나를 판단하는 단계와;
재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 세는 단계와;
상기 판단된 광 제어 수단의 기능의 상태 변환 주기와 상태 유지 및 변환 패턴 중 적어도 어느 하나와 상기 세어진 재봉기 모터의 회전수(또는 이와 등가적으로 발생되는 바늘 땀 횟수)를 비교하여 밑실절단 상황과 밑실끝단 도달 상황 중 적어도 어느 하나의 상황이 발생되었다고 판단하고 그 결과를 사용자에게 알려주는 단계를 포함하는 재봉기 밑실상태 감지 방법.