KR20190116873A - 실의 스마트 결점 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실의 스마트 결점 검출장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 실을 생산하는 제사공정이나 실에 꼬임을 부여하는 연사공정에서 생산라인의 각 포지션마다 실이 권취되기 전 단계에서 생산되는 실의 굵기에 근접한 위치에서 실의 결점을 감지할 수 있도록 하고, 장치의 설치가 용이하면서 제작 비용을 대폭 감소시킬 수 있으며, 결점 검출 사실을 관리자나 사용자 등이 즉시 인지할 수 있게 할 목적으로, 일측에 실(10)이 지나가는 경유 공간(111)이 형성된 검출기 본체(110); 전류가 통전되고 소정 길이를 가진 봉 형태이며 상기 경유 공간(111) 내에서 실이 지나가는 방향과 직교하게 배치된 접전봉(120); 전류가 통전되고 소정 길이를 가진 탄성 판재이며 상기 경유 공간(111) 내에서 상기 접전봉(120)과 소정 거리 이격 배치되고, 일측 단부는 실(10)과 접촉되고 타측 단부는 상기 검출기 본체(110)에 고정된 전극판(130); 상기 검출기 본체(110)에 연결되고 상기 실(10)이 지나가는 방향으로 위치 변동이 가능하며, 일측 단부가 상기 전극판(130)과 접하는 전극판 조절부재(140); 를 포함하는 실의 스마트 결점 검출장치가 제공된다.
또한, 실의 결점이 검출될 때의 검출신호를 소리, 진동, 화면 중 어느 하나로 표시 가능한 호출기, 전광판, 스마트폰 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치가 제공된다.

Description

실의 스마트 결점 검출장치{SMART DEFECT DETECTION DEVICE OF YARN}

본 발명은 전류를 이용한 실(경사)의 스마트 결점 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실을 생산하고 연사하는 과정에서 발생할 수 있는 결점들을 전류를 이용하여 검출할 수 있는 동시에 결점 검출시 호출기, 전광판, 스마트폰 등으로 전송하여 표시할 수 있게 하는 전류를 이용한 실의 스마트 결점 검출장치에 관한 것이다.

통상적으로 실을 생산하는 과정에서 원료를 이용하여 용융, 토출, 방사, 연신, 권취 공정을 거치면서 필라멘트의 뭉침, 퍼짐, 절단, 이물질 유입 등으로 많은 결점들이 발생하고 있고 상기의 과정을 거치면서 발생한 결점들이 검출되지 않고 한 가닥 이상의 실에 꼬임을 부여하는 후 공정인 연사 공정에 그대로 투입, 생산되어 불량 제품으로 생산되거나 꼬임을 부여하는 연사 공정에서도 사도의 문제나 작업자 취급 부주의로 필라멘트의 뭉침(모우) 이물질 유입, 합사 등의 요인으로 실에 결점이 발생되어 많은 문제점으로 제기되어 왔다.

그러나 이러한 실을 생산하고 꼬임을 부여하는 과정에서 발생하는 결점들을 검출하는 장치로 종래에 모우 검지기가 설치 운용되어 왔으나, 설치 비용상의 문제와 효과 대비 생산성이 저하되는 문제가 있어 실제 생산 과정에서 거의 사용을 하지 않는 실정이다.

다른 종래 기술의 일 예로서 대한민국 공개특허 제 2008-0011309호(특허문헌 1)와 같이 이미지를 판독 및 포착하고, 포착된 이미지와 하나 이상의 사전 결정된 샘플을 비교해서 이와 같은 비교의 결과에 기초하여 작업 사이클에서 적어도 한 상태의 결점을 판정함으로써 판정된 결점에 반응하여 즉각적으로 직기의 작동을 중단하기 위한 기기의 사용을 포함하는 직기의 경사를 판독 및 제어하기 위한 장치와 방법이 제안된 바 있다.

그러나 이와 같은 장치는 면 먼지나 기계의 진동 제직 현장의 여러 가지 조건에 의한 오작동이 많아 잦은 정지로 인한 직기의 가동률 하락으로 생산성이 감소하고 작업이 번거롭다는 단점이 있고, 또한 예민한 세팅 조건을 충족시키지 못할 때 결점을 검출하지 못할 뿐 아니라 경사의 굵기 변화에 따른 간격을 별도로 조정해야 하는 불편함이 있다.

더욱이 레이저를 이용하는 장치는, 레이저 발광장치와 수광장치 그리고 감도를 조정 세팅할 수 있는 컨트롤 패널부와 감지 여부를 표시해주는 시그널 램프 등이 구성되어야 하고, 또한 특허문헌 1의 경우 영상 촬영용 카메라와 티브이 숏을 제어하는 전자적 지원 장치 및 퍼스널 컴퓨터 또는 데이터 프로세싱 유닛 등이 구성되어야 하는 등 많은 설치 비용이 투자되어야 하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 이러한 장치는 영상 촬영장치를 이용하여 제직공정이나 최종 공정에서 직물의 전체적인 결점 상태를 촬영하는 것으로, 이는 가동 준 검출 조치할 수 있는 것이 아니라 생산 후 촬영된 사진들을 검토 후 불량 여부를 판단 가능하게 설치된 장치로 투자비용이 3천만원을 호가하는 고가의 장치로 영세 업체에서는 감히 엄두도 내지 못하는 실정이다.

이와 같이 실을 생산하는 제사공정과 실에 꼬임을 부여하는 연사 공정에서 결점들의 발생을 줄이고자 노력을 하고 있으나 원가상승의 이유로 한계가 있기 때문에 저렴하고 간단하면서 결점을 용이하게 검출할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허 제 2008-0011309호(공개일: 2008.02.01)

본 발명은 상기의 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실을 생산하는 제사공정이나 실에 꼬임을 부여하는 연사공정에서 생산라인의 각 포지션마다 실이 권취되기 전 단계에서 생산되는 실의 굵기에 근접한 위치에서 실의 결점을 감지할 수 있도록 하고, 장치의 설치가 용이하면서 제작 비용을 대폭 감소시킬 수 있으며, 결점 검출 사실을 관리자나 사용자 등이 즉시 인지할 수 있도록 하는 실(경사)의 스마트 결점 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트 결점 검출장치는,

일측에 실이 지나가는 경유 공간이 형성된 검출기 본체;

전류가 통전되고 소정 길이를 가진 봉 형태이며 상기 경유 공간 내에서 실이 지나가는 방향과 직교하게 배치된 접전봉;

전류가 통전되고 소정 길이를 가진 탄성 판재이며 상기 경유 공간 내에서 상기 접전봉과 소정 거리 이격 배치되고, 일측 단부는 실과 접촉되고 타측 단부는 상기 검출기 본체에 고정된 전극판;

상기 검출기 본체에 연결되고 상기 실이 지나가는 방향으로 위치 변동이 가능하며, 일측 단부가 상기 전극판과 접하는 전극판 조절부재;

를 포함하고, 실의 결점에 의해 전극판이 접전봉과 접촉되어 결점이 검출되며, 전극판 조절부재의 위치 변동에 의해 전극판과 접전봉 사이의 간격이 조절 가능하게 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실의 스마트 결점 검출장치에 따르면, 실의 결점 투입 방지로 품질을 향상시킬 수 있고, 결점 투입 표시 또는 구분이 가능하기 때문에 결점을 표시한 다음 정대하지 않고 계속 생산할 수 있게 되어 생산성 저하를 방지할 수 있다.

또한, 결점검출장치와 제어부의 통신을 통해 감지 수를 표시할 수 있으므로 전체 실의 상태를 평가할 수 있고, 장치의 제작이 간단하고 가격이 저렴하여 설치가 용이하다.

또한, 결점 검출 즉시 무선 또는 유선 통신을 통해 사용자 또는 관리자가 즉시 인지할 수 있도록 표시하므로 관리가 용이하다.

더욱이, 소형으로 기존 운용중인 설비 어디라도 탈, 부착이 가능하고, 연사기 제조업체에 적용시 연사기 판매량의 증가를 기대할 수 있으며, 투자 대비 고부가가치를 창출할 수 있는 등의 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 결점 검출장치의 설치 위치를 보인 연사기의 개략적인 배치도.
도 2는 본 발명에 따른 결점 검출장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 결점 검출장치의 정면도.
도 4는 도 3의 A-A선을 절개한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 결점 검출장치의 정상 작동 사용상태도.
도 6은 본 발명에 따른 결점 검출장치의 결점 검출 사용상태도.
도 7은 본 발명에 따른 결점 검출장치를 이용한 스마트 시스템 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 또는 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 결점 검출장치의 설치 위치를 보인 연사기의 개략적인 배치도이고, 도 2는 본 발명에 따른 결점 검출장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 결점 검출장치의 정면도이며, 도 4는 도 3의 A-A선을 절개한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하는 바와 같이, 본 발명의 실의 스마트 결점 검출장치(100)는, 검출기 본체(110), 접전봉(120), 전극판(130) 및 전극판 조절부재(140)를 포함하여 구성되고, 또한 상기 검출기 본체(110)에는 결점 검출장치(100)를 on/off 하는 스위치(160)를 비롯하여 실의 결점을 검출했을 때 검출 사실을 외부에 알리기 위한 램프(170)가 더 구비될 수 있다.

상기 검출기 본체(110)는 합성수지와 같이 비절도성을 갖는 재질로 된 블록 형태이며, 일측에는 실(10)이 지나갈 수 있는 경유 공간(111)이 형성되어 있다.

상기 접전봉(120)은 전류가 통전되고 소정 길이를 가진 봉 형태이며 상기 경유 공간(111) 내에서 실(10)이 지나가는 방향과 직교하게 배치된다.

예를 들면, 상기 접전봉(120)은 봉 형태로 이루어지고 상기 경유 공간(111)을 관통하는 형태로 고정될 수 있다. 이때 일측 단부는 PCB 기판(150)과 전기적으로 연결되고 타측 단부가 볼트나 나사와 같은 제1고정부재(121)를 통해 검출기 본체(110)의 임의 위치에 고정될 수 있으며, 여기서 상기 제1고정부재(110)를 검출기 본체(110)에 체결할 때 전선[예컨대 (+)극 전선]을 함께 체결할 수 있다.

상기 전극판(130)은 금속 판재이고 판스프링과 같이 탄성력을 가진 것으로, 전류가 통전되고 소정 길이를 가진 탄성 판재이다. 상기 전극판(130)은 상기 경유 공간(111) 내에서 폭방향 좌우 부분이 검출기 본체(110)와 접촉되지 않은 상태에서 접전봉(120)과 소정 거리 이격 배치되고, 길이방향의 일측 단부는 실(10)과 접촉되고, 타측 단부는 검출기 본체(10)에 고정될 수 있다.

더 구체적으로, 상기 전극판(130)은 'ㄱ'자 형태로 굴절된 탄성 판재로서, 수직한 부분이 볼트나 나사 등의 제2고정부재(131)를 통해 검출기 본체(110)에 고정될 수 있고, 또한 전극판(130)의 수평 부분의 단부가 상기 실과 접촉되게 할 수 있으며, 여기서 상기 2고정부재(131)를 검출기 본체(110)에 체결할 때 전선(예컨대 (-)극 전선)을 함께 체결하여 고정할 수 있다.

이때 상기 전극판(130)의 조립성 및 안정성을 위해서 전극판(130)의 수평 부분은 검출기 본체(110)에 형성된 관통홀(132)을 관통하여 경유 공간(111)으로 내입된 후, 수직 부분이 검출기 본체(110)의 외면에 접하여 고정될 수 있다.

상기 전극판 조절부재(140)는 상기 검출기 본체(111)에 연결되고 상기 실(10)이 지나가는 방향으로 위치 변동이 가능하며, 일측 단부가 상기 전극판(130)과 접하게 된 것이다.

즉, 상기 전극판 조절부재(140)는 상기 검출기 본체(111)와 나사결합 방식으로 결합될 수 있고, 이 경우 전극판 조절부재(140)는 회전에 의해서 그 위치가 변동할 수 있는 볼트 형태일 수 있다.

전극판 조절부재(140)의 일측 단부는 상기 전극판(130)의 수평 부분과 접하고 타측 단부는 검출기 본체(111)의 외부로 돌출되어 사용자가 전극판 조절부재(140)의 회전을 제어할 수 있다.

이러한 구성에 의하면 전극판 조절부재(140)를 전극판(130)이 위치한 방향으로 이동시키면 전극판(130)이 아래로 휘어지면서 접전봉(120)과의 간격(극)이 멀어지게 되어 결점 검출이 둔감해지고, 반대로 전극판 조절부재(140)를 회전시켜서 전극판(130)을 위로 올리면 접전봉(120)과의 간격(극)이 좁아져서 결점 검출이 예민해진다.

한편, 상기 검출기 본체(110) 일측에는 검출기 본체(110)의 작동을 on/off 하는 스위치(160)가 더 구비될 수 있고, 또한 전원이 인가되는 on 상태 혹은 결점 검출이 된 상태 등을 표시하는 램프(170)가 더 구비될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 결점 검출장치의 정상 작동 사용상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 결점 검출장치의 결점 검출 사용상태도로서, 본 발명의 사용상태 설명을 통해 본 발명의 구성이 더욱 명확해질 것이다.

도 5 및 도 6을 대비하여 참조하는 바와 같이,

실(10)이 검출기 본체(110) 내에서 경유 공간(111)을 통과하는 동안 전극판(130)의 단부와 접촉한 상태로 지나가는데, 이때 접전봉(120)과 전극판(130)은 소정 간격(극)을 유지하기 때문에 결점 검출이 되지 않는다.

하지만 실(10)의 일부에 결점(11)이 형성된 경우 결점(11)이 전극판(130)의 단부와 접촉되면서 전극판(130)을 위로 올리게 되어 접전봉(120)과 접촉된다.

이 경우 (+)전극과 (-)전극이 상호 접촉되기 때문에 이러한 접점 신호가 기판(150)에 전달되고, 그에 따라 상기 램프(170)가 점등됨으로써 결점 검출을 표시할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 결점 검출장치를 이용한 스마트 시스템 구성도이다.

도 7을 참조하는 바와 같이, 상기 검출기 본체(110) 내에 설치된 기판(150)은 외부 기기와 무선 또는 유선으로 통신할 수 있는 통신모듈(200)이 구비될 수 있다.

상기 통신모듈(200)은 결점(11)에 의해서 상기 접전봉(120)과 전극판(130)의 접촉시 발생한 전기적 신호를 입력받아 적어도 하나의 외부 기기로 송신하는 것으로, 송신 방식은 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이파이(Wi-Fi), 비트콘 등의 무선 통신수단을 비롯하여 2G, 3G, 4G 등의 네트워크 무선 통신수단이 적용될 수 있고, 나아가 유선 통신 수단이 적용될 수 있다.

상기 외부 기기는 상기 통신모듈(200)과 유선 또는 무선 통신을 통해서 전달된 결점 검출신호를 소리, 진동, 화면 중 어느 하나로 표시 가능한 기기로서, 예를 들면 검출 신호 표시 전용 호출기(210), 공장 내부 또는 관리실 내에 설치된 전광판(220), 무선 네트워크 수단으로 연결된 스마트폰(230) 중 어느 하나일 수 있다.

이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구범위에 속함은 자명하다.

10 : 실 11 : 결점
100 : 결점 검출장치 110 : 검출기 본체
111 : 경유 공간 120 : 접전봉
121 : 제1고정부재 130 : 전극판
131 : 제2고정부재 132 : 관통홀
140 : 전극판 조절부재 150 : 기판
160 : 스위치 170 : 램프
200 : 통신모듈 210 : 호출기
220 : 전광판 230 : 스마트 단말기

Claims (6)

1. 일측에 실이 지나가는 경유 공간이 형성된 검출기 본체;
   전류가 통전되고 소정 길이를 가진 봉 형태이며 상기 경유 공간 내에서 실이 지나가는 방향과 직교하게 배치된 접전봉;
   전류가 통전되고 소정 길이를 가진 탄성 판재이며 상기 경유 공간 내에서 상기 접전봉과 소정 거리 이격 배치되고, 일측 단부는 실과 접촉되고 타측 단부는 상기 검출기 본체에 고정된 전극판;
   상기 검출기 본체에 연결되고 상기 실이 지나가는 방향으로 위치 변동이 가능하며, 일측 단부가 상기 전극판과 접하는 전극판 조절부재;
   를 포함하고, 실의 결점에 의해 전극판이 접전봉과 접촉되어 결점이 검출되며, 전극판 조절부재의 위치 변동에 의해 전극판과 접전봉 사이의 간격이 조절 가능하게 된 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 접전봉은 상기 경유 공간을 관통하되 일측 단부는 기판과 전기적으로 연결되고 타측 단부가 제1고정부재를 통해 검출기 본체에 고정되며, 상기 제1고정부재에 의해 전선이 함께 고정되는 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치.
   
3. 제 1항에 있어서.
   상기 전극판은 'ㄱ'자 형태로 굴절된 탄성 판재로서, 수직 부분이 제2고정부재를 통해 검출기 본체에 고정되고, 수평 부분의 단부가 상기 실과 접촉되며, 상기 제2고정부재에 의해 전선이 함께 고정되는 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 전극판 조절부재는 상기 검출기 본체와 결합되고, 회전에 의해서 위치 변동 가능한 볼트 형태이며, 일측 단부는 상기 전극판의 수평 부분과 접하고 타측 단부는 검출기 본체의 외부로 돌출되어 상기 전극판과 전극봉의 간격을 조절 가능하게 된 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 검출기 본체 내에 통신모듈을 포함하는 기판이 설치되고, 상기 통신모듈은 상기 접전봉과 전극판의 접촉시 발생한 전기적 신호를 입력받아 적어도 하나의 외부 기기로 송신하게 된 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 외부 기기는, 상기 통신모듈과 유선 또는 무선 통신 가능하게 되어 결점 검출신호를 소리, 진동, 화면 중 어느 하나로 표시 가능한 호출기, 전광판, 스마트폰 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실의 스마트 결점 검출장치.

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