KR900001754B1 - 실 절단 검출장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

실 절단 검출장치

제1도는 전체의 원리적 작용을 설명하기 위한 전기적 구성도.

제2도는 제1도에 있어서의 각부의 전기신호의 파형 등을 표시한 설명도.

제3도는 검출 전극부분의 확대 설명도.

제4도는 전체의 전기 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실 2a, 2b : 검출전극

3a, 3b : 교류증폭기 4 : 평형조정기

4a, 4b, 19 : 콘덴서 5 : 차동증폭기

6 : 정류기 7 : 릴레이회로

Pa, Pb : 차동증폭기의 입력단자 Q : 차동증폭기의 출력단자

R : 정류기의 출력전압 8 : 프린트기판

9a, 9b : 리이드선 10 : 시일드

11a, 11b : 전계효과 트랜지스터 12a, 12b : 누설저항기

13a, 13b : 바이어스 저항기 14a, 14b : 고정저항기

15, 22 : 가변저항기 16a, 16b, 20 : 저항기

17 : 연산증폭기 18 : 다이오드

21 : 콤퍼레이터 23 : 비교회로

24 : 표시기

본 발명은 방직기계에 있어서의 실의 주행상태를 검출하여 그 실의 절단 내지는 실의 주행정지를 검출하는 장치에 관한 것이다.

방직기계, 편직기계 등에 의한 생산공정에 있어서, 방출 내지는 급사(給絲)되는 실의 예측치않은 실의 절단 등이 발생하면 그 생산품이 부적합한 제품으로 된다. 이에 대응하기 위하여 실의 절단 등이 발생한 경우 즉시 경보를 발생하거나 기계를 정지시키거나 하는 수단 등을 필요로 하게 되어 종래부터 각종 실절단 검출 수단이 사용되고 있다.

예컨대 마이크로 스위치에 액추에이터를 부가하여 실의 장력의 유무에 의해 마이크로 스위치를 개패하여 실의 절단을 검출하는 마이크로 스위치 방식이라던가, 실에 빛을 조사하여 그 투명의 변동에 의해 실절단을 검출하는 소위 광전방식이라던가 또 2매의 전극간에 실을 주행시켜서 전극간의 정전용량의 변동을 검출하여 실절단을 검출하는 소위 정전용량방식, 더 나아가서는 실의 대전하의 변동을 검출하여 실의 절단을 검출하는 소위 대전하 검출방식(특공소 60-17740호)등의 수단이 있었다.

그러나 이들의 수단은 모두 일장일단이 있으며, 마이크로 스위치 방식에 있어서는 가격적으로는 염가로 제작할 수 있으나 실과 끊임없이 기계적으로 접촉한 상태에서 검출하지 않으면 안되고 또 동작이 불확실하다는 점 등의 문제점이 있었다.

광전방식, 정전용량방식은 다같이 실과 비접촉의 상태에서 검출하고 동작도 비교적 확실하나, 가격적으로 높아지고 또 광전방식은 검출의 사도(絲道)를 규제할 필요가 있고 정전용량방식은 고주파를 사용하기 때문에 회로구조 등이 복잡해지는 등의 문제점이 있었다.

또 대전하 검출방식은 외부 유도전계에 의한 잡음의 영향을 받기쉽고 따라서 신호 대 잡음비(SN비)가 나쁘고 또 유도잡음을 차단하기위한 시일드판을 필요로하고 이용 범위가 한정되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 특히 상기 특공소 60-17740호 공보에 개시된 기술을 개량하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적하는 바는 구조가 간단하고 가격적으로 싸고 실에 대하여 비접촉의 상태에서 검출 하는 것은 물론 외부요인에 영향을 받지않고 주행사도의 규제 범위가 넓고 또 실의 유무뿐만 아니라 실의 주행정지의 경우도 검출하는 등의 다대한 이점을 갖는 이상적인 실절단 검출장치를 제공하는데 있다.

이 목적을 위하여 본 발명은 주행하는 실(1)에 대응하고 또한 근접하여 배설된 실(1)의 대전기를 유전하는 적이도 한쌍의 검출전극(2a,2b)과 이 각각의 검출전극(2a,2b)의 유전위를 증폭하는 고입력 임피던스의 교류증폭기(3a,3b)와 이 교류증폭기(3a,3b)에 의해 증폭된 출력신호의 각각을 동상, 동기적으로 평형시키는 평형조정기(4)와, 이 평형조정기(4)에 의해 동상, 동기적으로 평형된 출력신호의 각각을 차동 증폭하는 차동증폭기(5)와, 이 차동증폭기(5)에 의해 증폭된 출력신호를 직류화하는 정류기(6)와 이 정류기에 의해 직류화된 출력신호에 의해서 동작하는 릴레이회로(7)를 구비한 구성을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 작용에 대해서 제1도 및 제2도에 의해 설명한다.

동도에 있어서 실(1)은 공기를 포함한 물체와의 마찰등에 의해 정 또는 부로 대전되어 있고 한쌍의 검출전극(2a,2b)에 그 대전하가 유전된다. 그 대전하는 실(1)이 정지하고 있을때는 검출전극(2a,2b)에는 변동이 없는 정전기가 유전되나, 실(1)이 주행하면 실(1)의 외경, 주행위치 등의 변동 및 실 자체의 대전하의 불균일 등으로 인해 검출전극(2a,2b)에는 변동전위가 유전된다.

이 유전된 전위는 전기량으로서는 미약하므로 고입력 임피던스 교류증폭기(3a,3b)에 의해 증폭한다.

한편, 검출전극(2a,2b)이 접지에 대하여 고 임피던스이기 때문에 검출전극(2a,2b)에는 실(1)의 변동전위외에 상용전력에 의한 유도전위도 유전된다. 이 유도전위는 검출전극(2a,2b)을 접지전위로 정전적으로 차폐하면 어느 정도는 감소하나, 실(1)을 타고 유도되는 부분이 남는다. 그리하여 상기 상용전력에 의한 유도전위는 검출전극(2a,2b)에는 각각 동상이므로 검출전극(2a,2b)의 면적을 거의 동일하게하고 양자의 전위를 대칭적으로 반전시키면 이 유도전위는 상쇄시킬 수가 있다. 이때문에 상기 교류증폭기(3a,3b)의 출력신호를 평형조정기(4)와 접속해서 평형시키고 콘덴서(4a,4b)를 통하여 차동증폭기(5)의 입력단자(Pa,Pb)와 접속시키면 차동증폭기(5)의 출력단자(Q)에는 입력단자(Pa,Pb)의 입력신호에 있어서 동기신호분은 상쇄 및 가중되어서 출력된다. 따라서 상기 상용전력에 의한 유도전위는 동기하고 있기때문에 상쇄되고 실(1)에 의한 주행에 의해 유전되는 검출전극(2a,2b)의 신호의 비동상, 비동기분은 출력신호로서 검출된다. 이 출력신호를 정류기(6)에 의해 정류 평활화하면 그 출력단자(R)에는 실 주행시에는 고전위로, 실절단 내지 주행정지시에는 저전위의 직류전압이 발생한다. 이 직류전압의 고저에 의해 릴레이 회로(7)를 동작시켜서 실절단 신호로서 출력신호를 송출할 수가 있다.

이상의 작용설명의 이해를 보다 확실한 것으로 하기 위하여 제1도의 각 단자(Pa,Pb,Q 및 R)의 각각의 신호파형의 1예를 제2도에 표시하고 있다. 이 제2도는 종축에 각 신호의 크기, 횡축에 시간적 경과를 매기고, 실절단기간중을 N, 실주행기간중을 S로 나타내고 각 단자(Pa,Pb,Q 및 R)의 각각의 신호는 종계열로 시간적으로 동기시켜서 표시한 것이다.

즉, 실절단 기간중(N)에 있어서는 입력단자(Pa,Pb)에는 동상으로 또한 동기한 상용전력에 의한 유도 신호(Na,Nb)가 가하여지기 때문에 차동증폭기(5)의 출력단자(Q)에는 양자의 불평형분 신호NQ=Na-Nb가 출력된다.

다음에 실주행기간(S)에 있어서는 상용전력에 의한 유도신호(Na,Nb)에 실주행에 의한 유도신호(Sa,Sb)가 중첩된 신호(Na+Sa, Nb+Sb)가 각각 입력단자(Pa,Pb)에 가해진다. 따라서 출력단자(Q)에는 양자의 차 즉 NQS=(Na+Sb)-(Nb+Sb)=NQ+(Sa-Sb)가 출력된다. 그리하여 유도신호(Na,Nb)는 상기와같이 동상으로 또한 동기하고 있으므로 양자의 차동신호 NQ=Na-Nb는 상쇄되어서 미소신호로 되고 한편 실주행에 의한 유전신호(Sa,Sb)는 비동상으로 또한 비동기적이므로 양자의 차동신호 SQ=Sa-Sb는 검출신호로서 출력된다. 이와같이해서 출력된 검출신호(SQ)는 정류기(6)에 의해 정류되고 단자(R)에 직류신호(N_R,S_R)가 출력된다. 따라서 만일 단지 1개의 검출전극(2a)만으로 이 신호를 검출한 경우는 설정지시의 신호(Na)와 실주행시의 신호(Na+Sa)의 비가 신호대 잡음비, 소위 SN 비이나 상술한 바와 같이 2개의 검출전극의 신호를 평형시켜 차동증폭한 경우는 설정지시의 신호( NQ=Na-Nb)는 미소이고 0으로하는 것도 가능하고 한편 검출신호(SQ=Sa-Sb)는 반대위상으로 동기한 경우는 SQ=Sa+Sb이 피이크신호를 얻을 수가 있고 SN비가 비약적으로 개선된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 관한 실절단 검출장치의 1예인 원리적 작용을 설명하기 위한 전기적 구성도, 제2도는 제1도에 있어서의 각부의 전기신호의 파형 등을 나타내는 설명도, 제3도는 검출전극부분의 확대 설명도, 제4도는 본 발명전체의 전기회로도이다.

제3도에 있어서, 적어도 한쌍의 검출전극(2a,2b)은 프린트기판(8)에 프린트되고, 그 형상은 거의 동일면적이며 또한 대칭적인 형상으로되고 이 검출전극(2a,2b)은 주행하는 실(1)에 대응하고 또한 실(1)에 근접하여 배설되고 있다.

또한 본 실시예에 있어서는 실(1)은 1쌍의 검출전극(2a,2b)의 중간부를 주행시키고 있으나, 이것에 한정되지 않으며 경사방향으로 주행시키더라도 동일한 목적을 달성할 수 있는 것은 물론이다.

검출전극(2a,2b)은 각각 리이드선(9a,9b)과 접속되고 리이드선(9a,9b)은 시일드(10)에 의해 일괄하여 정전기적으로 차폐되는 동시에 제4도에 표시한 고입력 임피던스의 교류증폭기(3a,3b)의 입력단자와 각각 접속되어 있다.

제4도에 있어서 실(1)의 대전하의 변동전위는 검출전극(2a,2b)에 유전되고, 검출전극(2a,2b)은 전계효과 트랜지스터(11a,11b)의 게이트단자와 저속되어 있다. 게이트 단자는 누설저항기(12a,12b)에 의해 접지되는 동시에 소오스단자는 바이어스 저항기(13a,13b)에 의해 접지되어서 고입력 임피던스의 교류증폭기(3a,3g)를 구성하고 있다.

교류증폭기(3a,3b)는 검출전극(2a,2b)에 유전된 미소교번전위를 증폭하여 평형조정기(4)의 출력단자에 가해진다.

평형조정기(4)는 고정저항기(14a,14b)와 가변저항기(15)에 의해 구성되어 있으며 교류증폭기(3a,3b)의 출력신호의 불평형분을 가변저항기(15)를 가변하여 양자를 평형시켜서 출력하고 그 출력단자는 콘덴서(4a,4b)를 통하여 저항기(16a,16b) 및 연산증폭기(17)등에 의해 구성된 차동증폭기(5)의 입력단자와 접속되어 있다.

차동증폭기(5)에 의해 차동증폭된 교류출력신호는 다이오드(18), 콘덴서(19), 저항기(20)에 의해 구성된 정류기(6)에 의해 직류화되고 콤퍼레이터(21)와 가변저항기(22)에 의해 구성된 비교회로(23)의 콤퍼레이터(21)의 입력단자와 접속되어 있다.

콤퍼레이터(21)의 비교단자에는 가변저항기(22)에 의해 가변조정된 전압이 가해져서 감도조정을 한다. 콤퍼레이터(21)의 출력은 표시기(24)와 릴레이회로(7)에 의해 접속되고 콤퍼레이터(21)의 출력신호에 의해 표시기(24), 릴레이회로(7)를 동작시키고 릴레이회로(7)의 출력단자(25)는, 도시하지는 않았으나 기대의 정지 장치 또는 실의 절단장치 등과 접속된다.

이상의 구성에 관한 실절단 검출장치에 있어서 실(1)이 주행하고 있지 않은 경우는 상기와 같이 검출전극(2a,2b)에 유전되는 외부잡음전위는 동상, 동기적이므로 이것을 다시 평형조정기(4)의 가변저항기(15)에 의해 동일 레벨의 전위로 조정하면 차동증폭기(5)에 의해 양자는 상쇄되고 차동증폭기(5)의 출력신호는 제로 내지는 미소한 출력밖에 발생하지 않는다. 따라서 정류기(6)의 출력전압(R)도 저전위이므로 비교회로(23)의 비교전압을 정류기(6)의 출력전압(R)보다도 약간 높게 조정해두면 콤퍼레이터(21)의 출력은 ＂1＂전위이며, 따라서 표시기(24), 릴레이회로(7)는 동작상태로 되어 있다.

다음에 실(1)이 주행하면 검출전극(2a,2b)에는 실의 대전하에 대응한 검출신호가 유전되고 이 검출신호는 비동상, 비동기로 유전되기 때문에 차동증폭기(5)의 출력에는 양자의 중첩신호가 발생하고 정류기(6)의 출력전압(R)은 고전위로 된다. 그 결과 콤퍼레이터(21)의 출력신호는 ＂0＂전위로 되고 표시기(24), 릴레이회로(7)는 부동작 상태로 된다.

지금 실(1)이 절단 등의 현상에 의해서 주행이 정지되면 당연히 검출전극(2a,2b)에 유전되고 있던 비동상, 비동기적인 실주행 신호가 소멸되고, 당초의 실이 주행하고 있지 않은 상태로 되고 표시기(24), 릴레이회로(7)가 동작상태로 되어서 실절단을 알리고 또 그 신호를 송출한다.

이상 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 본 발명은 여러가지의 변형이 가능하다.

예컨대 임의 형상의 검출전극(2a,2b)을 대향시키고 그 사이에 실(1)을 주행시키는 방법으로서도 좋고 또 검출전극(2a,2b)과 리이드선(9a,9b)을 가소성(필름상)의 프린트 기판에 인쇄하여 일체화하는 것도 가능하다.

또 검출전극(2a,2b)과 차동증폭기(5)를 직결하고, 차동증폭기(5)에 의해 증폭율의 평형을 취함으로써 교류 증폭기(3a,3b), 평형조정기(4)를 생략할 수도 있다.

또 복수개의 검출전극의 출력신호와 평형화 시키는 수단도 포함하고 그리고 또 콤퍼레이터(21)의 비교전압은 다수의 검출장치와 공용할 수가 있으므로 다수의 실절단 검출장치의 감도를 일괄 제어하는 것도 가능하다.

그리하여 본 발명에 관한 실절단 검출장치는 구조가 간단하고 염가로 제작할 수 있고 또한 소형이며 검출전극의 형상도 임의의 형으로 제작할 수가 있고, 더욱이 검출전극면의 정전적 차폐도 필요로 하지 않고, 또 전원의 니플도 상쇄되기 때문에 신호 대 잡음비(SN비)가 비약적으로 향상되고 검출정도가 높아지는 등의 많은 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 주행하는 실에 대응하고 또한 근접하여 배설된 실의 대전기를 유전하는 적어도 1쌍의 검출전극과, 이 각각의 검출전극의 유전위를 증폭하는 고입력 임피던스의 교류증폭기와 이 교류증폭기에 의해 증폭된 출력신호의 각각을 동상, 동기적으로 평형시키는 평형조정기와 이 평형조정기에 의해 동상, 동기적으로 평형된 출력 신호의 각각을 차동증폭하는 차동증폭기와, 이 차동증폭기에 의해 증폭된 출력신호를 직류화하는 정류기와, 이 정류기에 의해 직류화된 출력신호에 의해서 동작하는 릴레이회로를 구비한 구성을 특징으로 하는 실절단 검출장치.

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