KR860001419B1 - 제트룸용 횡사 검지 방법 및 장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

제트룸용 횡사 검지 방법 및 장치

제1도는 검지신호(원파형)의 파형도.

제2도는 검지신호 파형의 주파수 특성을 표시하는 그래프.

제3도는 주파수 성분의 범위를 표시하는 그래프.

제4도는 본 발명의 방법을 실시하는 경우의 블럭선도.

제5도는 다른 실시예의 블럭선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 피일러 3 : 전원

4 : 조정저항기 5 : 물

6 : 횡사 7 : 증폭기

8 : 특징추출회로 9 : A/D 변환회로

10 : 기준화회로 11 : 판별관수 산출회로

12 : 판별회로 13 : 기준치 설정회로

A : 검지신호 B : 특징신호

C : 디지탈 신호 D : 기준(基準)신호

E : 판별신호 F :기준(基準) 신호

G : 정지신호

본 발명은 제트룸(Jet loom)에 있어서, 횡사의 가로들어 가는 상태를 검지하기 위한 방법에 관한 것이다.

워터 제트룸(Water Jet loom) 또는 에어제트룸(Air Jet loom)은, 북없는 직기(Shuttleless loom)로 불리우며, 물 또는 공기의 분류에 의하여 횡사를 북길(Shed)에 넣는다.

횡사의 가로 들어가는 것이 불완전할 때에는, 안전장치가 그 상태를 검지하여서 직기를 자동적으로 정지시킨다.

횡사의 검지는 전극형태의 피일러(Wett feeler) 또는 광전피일러에 의하여 수행된다.

이 검지신호 A의 원파형, 직기의 주운동에서의 1싸이클과 대응시키면, 일반적으로 제1도와 같게 되어있다.

제1도에 있어서 구간 I, II, III, IV, V는 각각 신호가 없는 상태(I), 분류상태의 물만의 상태(II), 안개상태의 물 및 횡사의 혼재 상태(III), 횡사만의 상태(IV), 바디로눌러싼 상태(V)를 나타내고 있다.

여기서 횡사의 유무의 검출은, 검지신호 A의 파형 또는 구간 IV를 식별하는 것과 대응하고 있다.

종래의 이 종류의 검지 수단은, 어느 구간에 대하여 검지신호 A의 역치(threshold)를 초과한 것의 비율을 산출하던가 또는 어느 구간에서의 검지신호 A의 적분치 또는 미분치를 역치와 비교한다는 처리를 하여서 판별하고 있다.

이 종래의 기술에서는, 신호 증폭용의 증폭기간을 직류 결합에 의하여 행하면, 절연 열화 신호도 증폭되기 때문에, 정확한 판정이 곤란하고, 또한 이를 피하기 위하여 증폭기간을 교류결합으로 하면, 함수율이 낮은 횡사에서는 구간 IV의 부분이 마이너스의 값이 되고 만다.

또한 어느 결합방식의 경우에도, 구간 III과 구간IV와의 경계의 개시 시점이 항상 변동하기 때문에, 신호파형의 구간 II의 급격한 변화의 영향을 받아 확실한 판정이 곤란하다.

이와같이 어느 것으로 하여도 검지신호 A에 대한 역치가 절대적인 것이 못되고, 상대적으로 변동하기 때문에, 1차원적인 파형 처리의 결과로 역지처리로 행하여졌다 하다라도, 정확한 검지가 불가능하고, 그 결과 잡지 못하고 놓치는 일이나 공으로 정지하는 일을 피할 수 없었다.

여기서 본 발명의 목적은, 확실한 횡사의 검지방법을 제공하고, 상기 종래 기술의 결점을 제거하는데 있다.

상기 목적아래 본 발명은, 검지 신호(원파형)의 진폭을 상대화하고, 또 이 파형을 다차원적인 파라미터로 종합적으로 분석하여, 분류와 횡사와를 정확하게 판별하도록 하였다.

즉, 본발명은 정상적으로 가로 넣은 상태에서의 분류 및 횡사의 검지 신호에서 미리판별관수를 산출하여두고, 이 판별관수와 실제의 검지시의 검지신호를 비교 하여서, 횡사의 유무의 판전을 하게 있다.

상기의 판별관수는 검지신호에서 특징적인 파라미터를 추출하여, 이것을 원파장과의 관련으로 상대화하고, 이것을 기준량으로 산출한다.

특징적인 파라미터는, 원파형 그것 이외에 이의 적분치, 미분치, 어느주파수의 대역(帶域)성분, 이들의 샘플링 평균치 등에서 얻어진다.

또한 상대화는 특징 파라미터의 비율이나 차이를 취함으로써 구할 수 있다.

또한 판별관수의 작성은, 통계학적인 수법을 사용함으로서 실현된다.

이들의 구체적인 내용은 실시예에 의하여 명확하여질 것이다.

이하 본 발명을 도면에 표시한 실시예에 따라서 구체적으로 설명한다.

또한 본실시예는 워터 제트룸을 설명의 대상으로 하고 있다.

검지신호 A의 원파형은, 제 1도에 표시한 것같이, 시간축상에서 복잡하게 변화하는데 이의 주파수 성분의 구간 II, III, IV에 있어서 달라진다.

즉, 제 2도는 검지신호 A의 주파수 특성을 표시하고 있으며, 횡축에 주파수 f, 종축에 신호레벨 L를 표시하고 있다.

물만의 상태 즉, 구간 II에 대응하는 검지신호 A_II는 높은 주파수 구역에서 피이크치를 나타내는데, 횡사만의 상태 즉, 구간 IV에서의 검지신호 A_IV의 피이크치는 상기주파수보다 낮은 값으로 되어 있다.

또한 물 및 횡사의 혼재상태 즉 과도적인 구간 III에서의 검지신호 A_III은 물 및 횡사의 곡선의 합으로 되어 있다.

따라서 정규의 검지신호 A에 있어서, 검지신호 A_II, A_III, A_IV는 주파수 특성의 관점에서 보면, 제 3도에 표시한 것 같은 범위 ①②③ 및 ④를 따라서 기간의 경과와 함께 순차적인 이동이 있다고 생각된다.

또한 제 3도에서 횡축은 저주파 성분 f_L를 나타내며, 또 종축은 고주파 성분 f_H를 표시하고, 또한 파선은 역치에 대응한 것이다.

검지대상인 횡사 ○는, 가로 넣기 위한 노즐 ○에 의하여 경사○와 교차하는 상태로, 경사 ○의 북길에 삽입된다.

그리고 노즐○과 반대측의 위치에 한쌍의 전극형의 피일러(1)(2)가 설치되어 있다. 그리고 제 4도에 표시한 것같이 검지신호 A는 이 피일러(1)(2)에 의하여 검출된다.

이 피일러 (1)(2)는 가로 넣은 방향의 직선상에서 일정한 간격을 두고 전원(3) 및 조정 저항기(4)와 함께 폐쇄회로를 구성하고 있고, 분류상태의 물(5) 및 횡사(6)의 도전 특성을 기준으로 하여, 이들의 존재유무에 대응한 파형의 검지신호 A를 검출한다.

이 검지신호 A는, 조성 저항기(4)에 의하여 적당한 레벨로 조정 되어서 증폭기(7)에서 증폭되어 특징 추출 회로(8)로 보내진다.

이 특징 추출 회로(8)는, 검지신호 A의 원파형으로부터 특징적인 파라미터의 특징신호 B를 추출한다.

이 특징추출은, 검지신호 A의 원파장에서 하기의 특징 파라미터 X를 뽑아내는 것으로 수행한다.

(1) 원파형 X₁

(2) 원파형의 미분치 X₂

(3)원파형의 적분치 X₃

(4) 원파형의 고역필터출력 X₄

(5)원파형의 저역필터출력 X₅

(6)원파형의 이동(샘플링) X₆

(7)미분치 X₂또는 고역필터출력 X₄의 이동평균 X₇

(8)적분치 X₃또는 저역필터 X₅의 이동평균 X₈

따라서 특징 신호 B는 상기 (1)에서 (8)까지의 어느 것인가의 특징 파라미터 X이고, 또한 특징추출회로(8)는 상기 파형 조작에 대응하여 미분 회로, 적분회로, 고역필터, 저역필터 또는 샘플링 회로등으로 구성되어 있다.

그리고 이 특징신호는 B는, A/D변환회로(9)에 도입되고, 여기서 아나로그 신호에서 디지탈 신호 C로 변환된다.

이 A/D 변환은 아래의 파형처리를 디지탈적으로 행하기 위하여 필요하다.

계속하여 디지탈 신호 C는 기준화 회로(10)로 인도된다.

기준화 회로(10)는, 특징 신호 B에 대응하는 디지탈 신호 C의 진폭을 검지신호 A의 원파형에 대하여 상대화하고, 기준량에 대응하는 기준신호 D를 얻기 위하여 설치된다.

이 진폭의 상대화는 하기의 연산에 의하여 행한다.

(1) 검지신호 A의 원파형 X₁과의 비(比).

X₂/X₁, X₃/X₁, X₄/X₁, X₅/X₁etc.

(2) 검지신호 A₁의 부분의 이동평균 X₆(I)과의 차.

X₂-X_6(I), X₃-X_6(I), X₄-X_6(I), X₅-X_6(I), X₇-X_6(I), X₈-X_6(I)etc.

(3)원파형 X₁의 이동평균 X₆와의 비

X₂/X₆, X₃/X₆, X₄/X₆, X₅/X₆, X₇/X₆, X₈/X₆etc.

(4) 상기 (1)(2)(3)의 조합.

이렇게 하여서 기준신호 D가 얻어지는데 이 기준신호 D의 파형은 검지신호 A의 원파형의 신호레벨 즉원파형의 진폭에 대하여 상대화 되어있는 것이다.

이렇게 검지신호 A는 기준량의 기준 신호 D로 전환되어 판별관수 산출회로 (11)로 보내진다.

판별관수 산출회로(11)는, 각시점에서 횡사의 유무를 판정하기 위한 판별관수의 판별신호를 산출하며, 또한 판별회로(12)는 판별신호 E와 기준신호 F를 비교하고, 이 비교결과에 의하여 횡사(6)의 유무를 판별한다.

여기서 기준신호 F는, 기준치를 부여하는 것으로, 기준치 설정 회로(13)의 출력이 된다.

판별관수는 산출 및 실의 유무의 판정에는 하기의 방법이 있다.

(1) 각시점에서 이동평균의 비(X₇/X₈)에서 판별관수는 산출하고, 이 판별신호 E와 기준신호 F를 비교하여서 역치처리를 하고, 실이 있는 회수를 기준의 회수치와 비교하여 최종적으로 횡사(6)의 유무를 판정한다.

(2) 각시점에서 2 또는 그 이상의 특징 파라미터 X마다에 역치처리를 하여서 판별관수의 판별신호 E를 구하고, 이것이 제 3도의 어느범위 ①②③④에 속하는 가를 각 범위의 기준신호 F와 비교하여서 횡사(6)의 유무를 결정한다.

(3) 어느 것인가의 특징 파라미터 X의 실이 있는 때와 실이 없는 때의 분포 패턴에서 발생확률을 고료하여서 통계적으로 판별관수를 작성하고, 이 판별관수의 스코어에서 횡사(6)의 유무를 결정한다.

(4) 구간 IV의 부분을 판정하여, 이때의 원파형 X₁또는 그의 이동평균 X₆에 역치처리를 행하여 실의 유무를 판정한다.

여기서 구간 IV의 부분은 시간 t마다에 변동량에 계산식

에서,

신호의 변화가 심한 구간 III과, 변화가 적은 구간 IV으로 구분한다.

즉, 변화량 dt가 클때에는 구간 II 또는 구간 III이고, 변화량 dt가 적을 때에는 그 시점은 구간 IV이다.

(5) 상기의 변화량 dt를 일정 기간 예를들어 직기의 크랭크각(角) 5°마다 또는 10ms마다 측정하고, 큰값을 취한 회수가 일정회수 즉, 기준신호 F의 기준치 이상일 때는, 그 부분은 구간 II 또는 구간 III라고 생각된다.

이렇게 하여 구간 II, III과 구간 IV가 판별된다.

(6) 상기 (4)(5)에서 구한 변화량 1it에서 대하여 상기 (1)(2)(3)의 방법을 적용한다.

그리고 상기 기준 신호 F는, 이미 기술한 바와같이, 기준치 설정회로(13)에 의하여 부여되는데, 이 기준치의 설정은 미리 실험적으로 구해두고, 프로그램화하여 둔다던가 또는 외부에서의 조작으로 입력하여도 좋다.

이상의 판정결과를 근거로하여, 판정회로(12)에서 정지신호 G가 발생하는데, 이 정지신호 G는 직기의 운전 정지 외에, 경보 기타의 필요한 동작의 지령에 사용된다.

상기 기준화, 판별관수의 산출 및 판별은, 전부 디지탈적으로 처리할 수 있음으로 이들 일련의 동작은 CPU에 의하여 능률좋게 처리된다.

도면중의 파선은 CPU의 일부로서 구성할 수 있는 부분을 표시하고 있다.

또한 제 5 도는 증폭기(7)의 출력을 직접 A/D변환 회로로 인도하고, 그후에 특징 추출을 행하는 경우를 표시하고 있다.

이 실시예에서는 특징 추출에서 판별에 이르기까지 디지탈량으로 천리할 수 있어서, CPU 처리는 그 부분에 대하여 소프트 웨어 적으로 가능하게 된다.

또한 상기 각 실시예는, A/D변환을 행하여 디지탈식으로 처리하고 있으나, 신호의 처리는 A/D변환을 행하지 않고, 아나로그적으로 행할 수도 있다.

본 발명의 의하면, 검지신호의 파형이 상대화 하기 때문에, 잡음등에 의한 착오동작이 없고, 또한 다차원적인 특징 파타미터에 의하여 파형을 종합적으로 분석하여 물과 횡사와를 구별하기 때문에, 정확히고 확실한 횡사의 검지가 가능하여 진다.

또한 이상의 설명은, 워터제트 즉, 분류상태의 물을 대상으로 하여 설명하고 있으나, 풍명(風線)이 분사상태의 물과 같은 거동을 하기 때문에, 본 발명은 에어제트에도 적응이 가능하다.

따라서 한쌍의 전극형의 피일러는 당연히 광전적인 피일러로 대치된다.

Claims (5)

1. 분류 및 횡상의 존부에 대응하여 검지신호를 검출하고, 이 검지신호의 원파형에서 분류및 횡사에 고유한 특징파라미터를 추출하고, 이 특징 파라미터의 진폭을 검지신호의 원파형 내지 원파형의 변환 파형과의 관련으로 상대화로써 기준량을 연산하여 구하고, 이 기준량에서 판별관수를 산출하고, 이 판별관수에서 미리 횡사의 유무판정을 위한 기준치를 설정하여 두고, 이 기준치와 횡사검출에 있어서 얻어지는 판별관수와를 비교하여 횡사의 유무를 판정하므로서 제트룸의 옆으로 분사되는 분류에 의하여 삽입되는 횡사를 검지하는 것을 특징으로하는 제트룸용 횡사검지방법.
2. 옆으로 횡사를 삽입하기 위하여 분류를 분사하는 노즐과, 반송되어 오는 횡사의 존부를 검출하기 위하여 노즐과 반대측의 종사의 단부에 설치한 한쌍의 피일러와, 그 한쌍의 피일러에 의하여 검출된 전기적인 검지신호를 증폭기를 한쌍의 피일러에 접속하고, 이 증폭기에 검지신호의 원파형에서 분류 및 횡사에 고유한 특징 파라미터를 추출하는 특징 추출회로를 접속하고, 또한 이 특징추출회로에 특징 파라미터의 진폭을 원파형 내지 원파형의 변환 파형과의 대비에 의하여 기준량에 연산적으로 구하는 기준화 회로를 접속하고, 이 기준화회로에 기준량으로부터 판별관수를 산출하는 관별관수 산출회로를 접속하고, 또한 실험적인 횡사 삽입으로부터 얻어지는 판별관수로부터 횡사의 유무와 대응하는 기준치 설정회로를 따로 설치하고, 이 기준치 설정 회로 및 상기 판별관수설정회로에 횡사 검지시의 검지신호에 의하는 판별관수와 상기의 기준치를 비교하여 횡사의 유무를 판정하는 판별회로를 접속하여서 되는 것을 특징으로 하는 제트룸용 횡사검치장치.
3. 제 2항에 있어서, 특징 추출회로와 기준화회로 사이에 기준화 회로로 검출된 신호의 디지탈 검지신호를 들어가게 하기 위하여 A/D 변화회로를 접속시킨 것을 특징으로 하는 제트룸용 횡사 검지장치.
4. 제3항에 있어서 기준화회로 판별관수 산출회로, 판별회로가 CPU (Cental Proc

   essing Unit)의 일부로 구성된 것을 특징으로 하는 제트룸용 횡사검지장치.
5. 제2항에 있어서, 증폭기와 특징 추출회로 사이에 추출회로로 검출된 신호의 디지탈 검지회로를 들어가게 하기 위하여 A/D 변환회로를 접속시킨 것을 특징으로 하는 제트룸용 횡사검지장치.

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