KR970007522B1 - 연사기 권취보빈 텐션 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

연사기 권취보빈 텐션 제어 방법 및 그 장치

제 1 도는 종래의 권취보빈의 텐션을 제어하기 위한 구성을 보인 개략도.

제 2 도는 연사기 권취보빈의 텐션을 제어하기 위한 전기적 장치의 일례를 보인 개략도.

제 3 도는 본 발명에 의한 연산기 권취보빈의 텐션 제어 방법을 보인 흐름도.

제 4 도는 본 발명에 의한 연사기 권취보빈의 텐션 제어 장치를 보인 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전축 2 : 원사보빈

3 : 가이드 4 : 권취보빈

5 : 롤러 6 : 안내롤러

7 : 가변저항 8 : 조절간

9 : 스프링 10 : 작동선

11 : 위치감지수단 12 : 근접센서

13 : 키패드 14 : 표시기

15 : 마이크로프로세서 16 : 유도전동기

17 : 인버터 18 : 중심축

19 : 가변축

본 발명은 연사기의 권취보빈에 감겨지는 실이 일정한 텐션을 유지하면서 감겨질 수 있도록 하는 연사기 권취보빈 텐션 제어 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면 섬유 준비 기계인 연사기의 권취보빈에 원사보빈에서 공급되는 실이 권취 개시 시점에서 종료 시점까지 일정한 텐션으로 감길 수 있도록 하기 위한 연사기 권취보빈 텐션 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 연사기는 원사보빈에서 권취보빈으로 실이 꼬아지면서 감겨지도록 하는 것인 바, 이때 원사보빈의 회전수는 일정한 반면 실이 가겨질 때 텐션이 권취되는 초기에서 말기까지 권취보빈의 직경이 증가하게 되고 이에 따라 실이 이동하는 속도가 증가하면서 텐션이 점차 증가하는 현상이 초래되는 것이다.

그러므로 이러한 상태에서 제직, 염색하게 되면 원단 자체의 조직밀도가 불균일한 불량품이 되고 이를 사용한 제품이 저급품으로 전락하게 되는 문제점이 있는 것이다.

이러한 문제점을 감안하여 일본 특허공보 소 44~1120(발명의 명칭 : 피드백 제어방식 ; 이하 인용발명이라함.)가 제안되었으며, 이를 제 1 도로 도시하였다.

이러한 인용발명에 의하면 이는 권취보빈(100)에 공급되는 실의 중간에 안내를 (101, 102, 103)을 복수개 설치하고 중간의 안내롤(103)의 고정축(104)에 스프링(105)을 고정함과 동시에, 이의 고정축(104)에 복수개의 돌기(111)가 형성된 연장간(106)과, 이러한 연장간(106)의 회동 각도에 따라 돌기(111)가 회동되어 노출되거나 가려지는 센서(107)에 의하여 조합된 신호가 발생되며, 이러한 신호는 가산 증폭기(108)에 의하여 가산된 후 모우터 제어부(109)를 제어하여 결국 모우터(110)에 의하여 권취보빈(100)의 위치가 이동되면서 텐션을 제어할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 인용발명은 권취보빈(100)의 위치를 모우터(110)에 의하여 이동시켜 스프링(105)의 탄력을 조절하는 방식이며, 현재 권취보빈(100)의 텐션의 상태에 따라 3개의 센서(107)에서 출력이 상이하게 발생되고 이를 가산증폭하며, 그 결과에 따라 설정된 텐션이 가하여지도록 모우터(110)가 권취보빈(100)을 이동시키도록 하고 있는 것이다.

그러므로 3개의 센서(107)에 의하여 3단계 내지 6단계 정도의 텐션 상태 신호를 발생시키게 되는 것이어서, 결국 텐션을 3~6단계로 제어하고 있는 것이다.

그러므로 이에 의하여 감겨진 권취보빈(100)은 각 단계별마다 감겨진 밀도가 불균일하게 되는 문제점이 발생되었던 것이었다.

또한 이러한 인용발명에 의하면 안내롤(101, 102, 103)과 연장간(106) 그리고 돌기(111) 및 복수개의 센서(107)가 구비되어야 하는 것이어서 그 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있는 것이다.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 최소화된 구성 요소에 의하여 권취보빈의 텐션을 권취 초기에서 말기에 이르기까지 균일하게 되도록 정밀하게 제어할 수 있도록 한 연사기 권취보빈 텐션 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연사기 권취보빈의 상한 회전수와 하한 회전수를 입력시키고 이를 권취보빈의 두께에 따라 연동되는 위치검출값에 따라 제어 산출하여 권취보빈의 회전수를 제어하도록 한 연사기 권취보빈 텐션 제어 방법을 제안한다.

또한 본 발명은 상기 위치검출값을 정밀하게 검출하기 위하여 권취보빈의 중심축과, 중심축 및 스프링의 사이에 연결된 작동선과, 작동선에 의하여 작동축이 회동하여 저항값이 선형(線形)으로 회전하는 가변저항에 의하여 권취보빈에 실이 감겨짐에 따라 증가하는 권경에 상응하여 이동하는 중심축의 위치에 따라 권취보빈의 회전수를 제어하도록 한 연사기 권취보빈 텐션 제어 장치를 제안한다.

상술한 구성에 의하여 본 발명은 권취보빈에 실이 감기는 텐션이 최적 범위를 유지하도록 권취보빈을 회전시킴으로써 실이 균일한 밀도로 감겨지도록 하여 이를 이용하여 얻어지는 원단의 조직밀도가 균일하게 되고 따라서 이를 사용하여 제직, 염색한 최종제품의 품위가 향상되는 효과를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제 2 도에 본 발명을 적용하기 위한 기본적인 전기적 장치의 구성을 예시하였다.

이는 전원부에 의하여 회로의 각부에 전력이 공급되며, 각종 제어 동작에 필요한 신호의 입력을 위한 키패드(13)와, 권취보빈(4)의 중심축(18)이 이동하는 위치를 감지하기 위한 위치감지수단(11)과, 권취보빈(4)에 실이 감겨지는 권수를 감지하기 위한 근접센서(12)와, 각종 설정값이나 작동상황을 표시하기 위한 표시기(14)와, 유도전동기(16)의 회전을 제어하기 위한 인버터(17)와, 이들이 입출력 포트에 연결되도록 한 마이크로 프로세서(15)로 구성된 것이다.

제 4 도에 본 발명에 의한 연사기 권취보빈(4) 텐션 제어 장치를 도시하였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 회전축(1)에 의하여 회전하는 원사보빈(2)을 일정속도로 회전시켜 가이드(3)를 통하여 실이 감겨지도록 한 권취보빈(4)과, 권취보빈(4)에 맞닿아 회전하며 유도 전동기(16)에 의하여 회전수가 제어되도록 한 롤러(5)로 구성된 공지의 연사기 권취보빈 텐션 제어 장치에 있어서, 권취보빈(4)의 중심축(18)과 스프링(9) 사이에 작동선(10)을 연결하고 이러한 작동선(10)이 안내되도록 한 안내롤러(6)와, 이에 접하여 연동하는 가변축(19)고 가변축(19)의 회전에 의하여 내부저항이 변화되는 가변저항(7)으로 구성된 것이다.

이의 작동을 편의상 제 3 도로 도시된 흐름도에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 먼저 키패드(13)를 조작하여 전원이 회로의 각부에 인가되도록 하고, 초기상태가 표시기(14)로 표시되게 하는 것이며, 이어서 사종(絲種)과 용도에 따라 키패드(13)의 사장설정키를 누르고 숫자키를 눌러 줌으로써 권취보빈(4)에 실이 권취될 권수를 입력시키게 되는 것이다.

이어서 생산능률을 저해하지 않는 범위내에서 실이 적정한 텐션을 유지하면서 감길 수 있도록 권취보빈(4)의 최고 회전수와 최저회전수를 키패드(13)의 상하한 설정키를 누르고 숫자키를 조작하여 입력시키게 되는 것이며, 이러한 준비과정을 완료한 다음 키패드(13)의 스타트키를 눌러주면 권취보빈(4)이 유도전동기에 의하여 설정된 최고회전수로 회전되도록 마이크로 프로세서(15)는 그 출력을 인버터(17)에 가하게 되는 것이다. 이러한 인버터(17)는 유도 전동기(16)를 작동시키고 유도 전동기(16)는 제어된 회전수로 롤러(5)를 회전시키게 되는 것이고, 이때 권취보빈(4)이 중심축(18)을 중심으로 회전하게 되고 원사보빈(2)의 실이 가이드(3)를 경유하여 권취보빈(4)에 감겨지는 것이다.

그러므로 권취보빈(4)에는 실이 감겨짐에 따라 권경이 증가하게 되고 이러한 권경의 증가로 인하여 중심축(18)이 상승하게 되는 것이다.

이러한 변화는 작동선(10)이 스프링(9) 측으로 밀리게 되는 상태로 되어 작동선(10)을 당기게 되므로 가변축(19)이 작동선(10)에 의하여 회동하게 되는 것이다.

이러한 회전 변위에 의하여 가변저항(7)의 저항값이 변화하게 되고 이러한 위치감지수단(11)에 의하여 감지된 신호값은 선형으로 변화하는 것이어서 중심축(18)의 미세한 위치 이동에도 가변저항(7)의 내부저항이 변화하게 되는 것이다.

이와 같이 하여 변화되는 가변저항(7)의 저항값은 마이크로 프로세서(15)에서 인가되는 것이고, 이러한 저항값은 마이크로 프로세서(15) 자체에 내장된 A/D 변환기에 의하여 디지탈 값으로 변환하고, 최고회전수에서 최저회전수로 감소하는 하나의 값을 계산하고 계산된 값으로 유도 전동기를 회전시킬 수 있도록 하기 위하여 마이크로 프로세서(15)는 인버터(17)로 디지탈 값을 출력시키고 인버터(17)는 유도 전동기를 적정 회전수로 회전시킬 수 있는 주파수 및 전압으로 된 출력을 발생시켜 주는 것이다.

아울러 마이크로 프로세서(15)는 권취보빈(4)의 권수를 근접센서(12)에 의하여 감지하여 현재의 권수가 설정 권수에 도달하였는가를 살펴보게 되는 것이며, 도달하지 못하였을 경우에는 현재의 권수와 회전수를 표시기(14)로 표시하고, 전술한 바의 위치감지수단(11)에 의한 값과 최고, 최저회전수를 참고하여 인버터(7)를 제어함으로써 유도 전동기가 최적의 회전수로 회전하도록 하는 전술한 바의 과정을 반복하게 되는 것이다.

이러한 과정으로 권취보빈(4)에 더욱 많은 실이 감겨져서 롤러(5)와의 사이가 더욱 벌어지게 되면 제 4 도로 보인 권취보빈(4)의 중심축(18)과 조절간(8)이 도면상 상방으로 더욱 이동하게 되는 것이며, 이에 따라 작동선(10)은 스프링(9) 측으로 더욱 밀려나며 이에 따라 가변저항(7)의 가변축(19)을 더 회전시켜 저항값을 변화시키게 되는 것이다.

그러므로 이러한 일련의 저항값 변화는 아날로그 신호 전압의 변화로서 마이크로 프로세서(15)의 입출력 포트에 인가되어 최저회전수로 근접하는 하나의 값을 계산하고 유도전동기를 최저회전수에 가깝게 회전시키게 되는 것이다.

아울러 마이크로 프로세서(15)는 권취보빈(4)의 권수를 근접센서에 의하여 계속 감지하여 현재의 권수가 설정권수에 도달하였을 시에는 인버터(17)로 공급되던 출력을 정지시켜 유도 전동기가 정지되도록 하여 목표하는 권수만큼 권취된 상태로 하는 것이다.

이러한 과정에서 작업자에 의하여 키패드(13)의 정지키가 눌려진 경우에는 전술한 바의 표시기(14)에 현재의 권수와 회전수를 표시한 다음의 과정에서 정지키가 눌려졌음을 인지하고 사장 설정키가 눌려졌는지를 검색하는 전술한 바의 과정으로 복귀하게 되는 것이며, 이러한 과정을 반복함으로써 권취보빈에 설정된 사장의 실이 최적의 균일한 텐션으로 감겨지도록 할 수 있게 되는 것이다.

또한 실이 권취보빈(4)에 감겨지는 과정에서 절사되는 경우에는 통상의 센서에 의하여 이를 감지하고 마이크로 프로세서(15)가 인버터(17)로 공급되는 신호 출력을 중단하게 되고 그러므로 유도 전동기의 작동이 중지되어 작업자가 적절한 조치를 취할 수 있게 됨은 물론이다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 권취보빈(4)에 감겨진 실의 양을 권취보빈(4)의 중심축(18) 위치변위로 감지하고 이에 의하여 작동선(10)이 가변측(19)을 움직이며 가변축(19)의 회동에 따라 가변저항(7)의 저항값이 변화되도록 함으로써 권취보빈(4)의 중심축(18) 위치에 대응하는 정확한 신호값이 검출되고 이에 따라 최적의 회전수로 권취보빈(4)을 회전시켜 줌으로써 권취된 실의 밀도 불균일이 전혀 없는 매우 고른 권취상태를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이에 따라 이를 사용한 제직, 염색상태가 양호하게 되어 고급제품을 제조할 수 있게 되는 것이면서도 권취초기의 최고회전수에서 최저회전수까지 회전수를 점차 감소시킴으로써 연사기의 권취 능률을 저하시키지 않는 범위내에서 균일한 텐션으로 권취할 수 있게 되어 작업능률을 충분히 높게 유지시킬 수 있게 되는 것이다.

뿐만 아니라 본 발명에서는 권취보빈(4)에 감겨지는 실의 텐션이 최적의 범위를 유지하면서 감겨지는 것이므로 권취발생에서의 절사 가능성을 최소화하여 절사발생률을 크게 감소시킬 수 있게 되는 것이어서 생산성 향상은 물론 소요 작업 인원 수를 줄일 수 있으므로 인건비의 절감에도 기여할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 전원인가 후 회로의 각부가 초기상태로 되도록 하고, 키패드(13)의 사장설정키와 숫자키에 의하여 권취보빈(4)에 실이 권취될 수 권수를 입력시키며, 키패드(13)의 스타트 키를 온시킴에 의하여 권취보빈(4)이 최고회전수로 회전되도록 하고, 시간이 경과함에 따라 권취보빈(4)의 권경 증가에 따라 권취보빈(4)의 회전수가 감소되도록 하며, 근접센서(12)에 의하여 설정권수에 도달하였을 시 인버터(17)로 공급되던 출력을 정지시켜 유도전동기가 정지되도록 하여 목표하는 권수만큼 권취되도록 하는 과정을 반복하도록 한 공지의 방법에 있어서, 권취보빈(4)의 최고회전수와 최저회전수를 키패드(13)의 상하한 설정키와 숫자키에 의하여 입력시켜 권취보빈(4)이 상하한 회전수의 설정범위내에서 회전되도록 하며, 권취보빈(4)의 중심축(18) 위치에 따라 가변저항(7)의 가변축(19)이 회전됨으로써 권취보빈(4)의 중심축(18) 위치에 상응하여 저항값이 연동되도록 하고 연동되는 저항값을 디지탈 값으로 변환하며 변환된 디지탈 값에 대응하는 최고회전수에서 최저회전수중에서 미리 지정된 회전수에 상응되는 값으로 인버터(17)를 제어하여 권취보빈(4)의 회전수가 선형으로 변화하도록 함을 특징으로 하는 연사기 권취 보빈 제어 방법.
2. 회전축(1) 위에 고정된 원사보빈(2)의 실이 가이드(3)를 거쳐서 감겨지도록 한 권취보빈(4)과, 작동상황을 표시하기 위한 표시기(14)와, 권취보빈(4)에 감겨지는 실의 권수를 입력시키기 위한 키패드(13)와, 마이크로 프로세서(15)에 의하여 설정된 출력으로 유도 전동기(16)에 전력을 공급하도록 하는 인버터(17)로 구성된 공지의 것에 있어서, 권취보빈(4)의 중심축(18)일단에 형성된 조절간(8)과 조절간(8) 및 스프링(9) 사이에 연결된 작동선(10)과, 작동선(10)에 접하여 작동선(10)의 위치 이동에 따라 회동하는 가변축(19)과, 가변축(19)의 회전에 의하여 내부저항이 변화하는 가변저항(7)으로 구성된 위치감지수단(11)을 구비함을 특징으로 하는 연사기 권취보빈 제어 장치.