KR100385794B1 - 재봉기용보빈스레드의잔량검출장치 - Google Patents

Abstract

재봉기의 보빈스레드가 그 위에 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치로서, 상기 장치는: 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드; 전기에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로서 검출로드를 가동시키기 위한 가동코일형 액튜에이터; 및 검출로드를 가동시키기 위해 가동코일형 액튜에이터로 전류를 공급하기 위한 공급수단을 구비한다.

Description

재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치

본 발명은 전기신호에 반응하여 작동하는 액튜에이터가 제공된 기계용 검출장치에 관한 것으로, 특히 재봉된 제품이 다시 만들어 지는 것을 방지하거나 또는하급의 제품이 제조되는 것을 방지하기 위해 보빈상에 보빈스레드가 완전히 없어지기 전에 보빈스레드의 감소된 량을 검출하기 위한 검출로드를 사용하여 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.

보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치로서, 재봉기의 스레드 크리너 및 스레드 커터, 또는 프린터의 프린터 햄머, 솔레노이드와 같은 그러한 액튜에이터가 전기신호에 따라 이 장치를 작동시키기 위해 작동된다.

예를들면, 일본국 공개실용신안공보 소63-136591호는 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 기술하고 있다.

위에서 제안된 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에서, 로타리 솔레노이드와 같은 그러한 액튜에이터수단은 재봉작업이 완료된 후 재봉기가 예정된 위치에서 정지할때 그의 선단부가 셔틀내의 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측 주위와 접촉하게되고, 그 다음 로드가 귀환하는 그러한 방식으로 검출로드를 왕복운동시키도록 작동한다. 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 잔량이 크면, 검출로드에의해 커버되는 거리가 짧기때문에 보빈스레드 소비량을 검출하기위한 어떠한 신호도 발생되지 않을 것이다. 그러나, 보빈상에 감겨진 보빈스레드가 소비됨에따라 보빈스레드의 잔량이 작을때, 그렇게 감겨진 보빈스레드의 외측주위직경이 감소하고 따라서 검출로드에의해 커버된 거리가 점진적으로 늘어난다. 검출로드의 이동이 제한거리에 도달하면, 소비된 보빈스레드를 검출하기 위한 신호가 결국 발생되어 작동자에게 보빈스레드를 새로 공급할 필요성을 알린다.

기구가 작동자에의해 작동될때, 기구가 완전히 작동되었는지의 여부를 검출하는 것이 필요하다. 그러나, 재봉기의 스레드 커터 또는 스레드 크리너, 또는 프린터 햄머내의 작은 공간에 기구가 설비되는 경우에 기계부품의 작동을 검출하기 위한 스위치의 설비가 거의 불가능하며, 이것에의해 액튜에이터의 이동부재가 이동하도록 설계된 각각의 위치들 마다 제한스위치를 제공하지 않으면 안된다. 그러므로, 액튜에이터를 내장하고 이것을 배선하는것을 어렵게 하며, 부품들의 갯수 등을 증가시키는 문제점들이 야기된다.

게다가, 재봉기에서 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 재봉작업의 완료후 예정된 위치에서 로타리 솔레노이드외에 재봉기가 정지하지 않는한 보빈스레드의 잔량을 검출할수가 없다. 검출로드를 작동시키기 위한 액튜에이터 수단으로서 플런저 전자석이 사용된다. 이들 액튜에이터 수단이 작은 범위에서 작동하기 때문에, 검출로드는 링크기구를 사용하여 그의 작동량을 증폭시킴으로서 작동된다.

플런저 전자석은 물론 로타리 솔레노이드의 결점은 그들의 강도가 작동초기에는 약하고 작동이 거의 끝나는 시점에서 강하게 증가한다는 점이다. 그러므로, 보빈상에 감긴 보빈스레드의 구성은 검출로드가 보빈스레드와 충돌할때 변한다; 즉, 다른말로 하면, 외측상의 보빈스레드는 내측상에 감긴 보빈스레드와 변형된 보빈스레드와의 사이에 샌드위치될수 있다. 그 위치에서 보빈스레드가 풀려나올때, 보빈스레드의 장력이 부분적으로 증가하며, 따라서 재봉된 제품의 봉합을 방해한다. 더욱이, 최악의 상태가 되면, 보빈스레드 자체는 검출로드와의 충돌시 절단된다. 해로운 결과를 피하기 위해, 보빈스레드에 대해 검출로드를 충돌시키는 힘은 그 사이에 스프링과 같은 탄성부품을 배치함으로서 약화되어야 한다. 따라서 이와같은 보빈스레드 보호조치는 액튜에이터 수단의 구성을 복잡하게 만들며 게다가 작동부분의 체적을 증가시키는 경향이 있다. 이 경우의 문제는 큰 전자석의 사용이 필요하다는 것이다.

비록 홀(Hall)부재 및 자기저항부재가 검출로드의 전방/후방 이동을 검출하기위해 사용된다고 할찌라도, 이 경우에 영구자석이 검출로드에 설치되어야 하며 이것은 또한 액튜에이터 수단의 구조가 복잡하게 된다는 점에서 문제가 되며, 한편 작동부분의 체적이 증대된다.

종래의 장치에서의 전술한 문제점들을 해결하기 위해 만들어진 본 발명의 목적은 한 위치 또는 다른 위치로의 액튜에이터의 가동부재의 이동을 검출하기 위해, 즉 액튜에이터에의해 야기된 기구의 작동상태를 검출하기 위해 구조적으로 간단한 검출장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 제공하기 위한 것으로, 재봉기가 정지상태에 있는 시간중에도 또는 재봉기가 재봉작업을 수행하고 있는 시간중에도 보빈스레드의 잔량을 측정할수 있고, 보빈스레드를 보호하고 더욱이 보빈스레드의 잔량을 정밀하게 검출하기 위해 사용할 수 있고 칫수가 작고 경량인 그러한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 검출로드의 위치검출부재를 검출로드 자체에 부가하지 않고 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 제공하는 것으로, 보빈스레드를 보호하고 더욱이 보빈스레드의 잔량을 정밀하게 검출하기 위해 사용할수 있고 칫수가 작고 경량의 그러한 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적들을 성취하기 위해, 본 발명의 제1특징은 재봉기의 보빈스레드가 그 위에 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 제공하는 것으로, 이 장치는: 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드; 전기에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로서 검출로드를 가동시키기 위한 가동코일형 액튜에이터; 및 검출로드를 가동시키기 위해 가동코일형 액튜에이터로 전류를 공급하기 위한 공급수단을 구비한다.

본 발명의 제2특징은 재봉기의 보빈스레드가 그 위에 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 제공하는 것으로, 이 장치는: 제1극면측(pole-face side)과 제2극면측을 가지는 자장을 발생시키는 자석; 자석의 제1극면측을 향하는 철심; 자석의 제2극면측을 철심에 자기적으로 결합하기 위한 요우크; 자석과 철심사이의 갭에 위치되며, 전기를 공급하기 위한 철심주위에 감긴 도체 코일을 포함하고, 자석의 제1극면측에 평행한 방향으로 철심의 외측원주상에서 자유롭게 슬라이드 할수 있게 구성된 가동코일형 액튜에이터; 가동코일형 액튜에이터가 슬라이드함으로써 그 위에 힘이 작용할때 구동되며, 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감긴 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 가지는 검출로드; 및 코일에 전류를 공급하여 코일형 액튜에이터를 스러스트 시키기 위한 공급수단을 구비한다.

본 발명의 제3특징은 제1 또는 제2특징의 하나에 따른 장치를 제공하는 것으로, 공급수단은: 코일이 전방으로 가동하는 방향으로 코일에 스러스트를 주기위한전방전류와; 코일이 후방으로 가동하는 방향으로 코일에 스러스트를 주기위한 후방전류를 공급한다.

본 발명의 제4특징은 제1특징에 따른 장치를 제공하는 것으로, 공급수단으로부터 전류를 단속적으로 중단함으로써 가동코일형 액튜에이터의 스러스트를 제어하기 위한 제어수단을 구비한다.

본 발명의 제5특징은 재봉기의 보빈스레드가 그 위에 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 제공하는 것으로, 이 장치는: 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드; 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로써 검출로드를 가동시키기 위한 액튜에이터; 액튜에이터에 전류를 공급하여 검출로드를 가동시키기 위한 공급수단; 및 보빈스레드가 존재하거나 또는 없는 경우들중의 적어도 하나를 식별하고, 액튜에이터와 검출로드가 슬라이드하여 보빈스레드와 충돌한 후 발생된 진동파를 검출함으로써 액튜에이터의 전방/후방 이동을 검출하는 감지기수단을 구비한다.

본 발명의 제6특징은 재봉기의 보빈스레드가 그 위에 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 제공하는 것으로, 이 장치는: 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드; 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로써 검출로드를 가동시키기 위한 액튜에이터; 액튜에이터에 전류를 공급하여 검출로드를 가동시키기 위한 공급수단; 및 보빈스레드가존재하거나 또는 없는 경우들중의 적어도 하나를 식별하고, 액튜에이터와 검출로드가 슬라이드하여 보빈스레드와 충돌한 후 발생된 진동파 주파수를 분석함으로써 액튜에이터의 전방/후방 이동이 검출되는 감지기수단을 구비한다.

본 발명의 제7특징은: 제1위치 및 제2위치로 가동할수 있는 가동부재와, 제1위치와 제2위치에 각각 제공되며 각 위치에서 가동부재와 결합할수 있는 결합부재를 가지며, 가동부재가 결합부재와 결합할때 까지 가동부재를 제1 또는 제2 위치로 가동시키기 위한 전기신호에 반응하여 여기(energize)되거나 또는 비여기(deenergize)되는 액튜에이터; 결합부재와 가동부재의 충돌로부터 야기되는 소리를 수신하기 위해 액튜에이터에 가깝게 배치된 초음파 감지기; 및 가동부재가 제1 또는 제2위치로 이동하는것을 검출하기 위한 검출수단을 구비하는 검출장치를 제공한다.

제1특징에 따라서, 셔틀(정지상태에 있든지 회전상태에 있든지 상관없이)이 특정위치(후방으로 가동되기 전 보빈상에 감긴 보빈스레드의 잔량을 검사하기 위해 검출로드가 정지위치로부터 셔틀의 개방을 거쳐 전방으로 가동되는 위치)에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에는 전기에너지를 기계적 에너지로 변환시키기 위한 가동코일형 액튜에이터로 전류를 공급하기 위한 수단이 제공된다. 검출로드는 셔틀의 개방을 거쳐 전방으로 이동되고 보빈상에 감긴 보빈스레드의 외측원주와 접촉하게 되며, 따라서 보빈상에 감긴 보빈스레드의 두께에 따라 보빈스레드의 잔량이 검출될수 있다. 그러므로, 검출로드의 전방이동의 량에 의거한 보빈스레드의 잔량의 검출은 재봉기가 정지상태에 있거나 또는 재봉작업을 수행하는 중에도 가능하다.

제2특징에 따라서, 셔틀이 특정위치에 위치될때 보빈상에 감긴 보빈스레드의 잔량을 검사하기 위해 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 전기에너지를 기계적 에너지로 변환시키기 위한 가동코일형 액튜에이터를 사용한다. 코일이 가동코일형 액튜에이터내에서 가동하는 스팬(span)에 관하여 균일한 자장이 영구자석 또는 전자석으로부터 인가된다는 가정하에서, 스러스트는 플레밍의 왼손법칙에 따라서 코일을 통해 흐르는 전류 및 자속밀도의 결과에 비례한다. 그러므로, 긴 스트로크에 대한 일정한 스러스트가 로타리 솔레노이드 또는 플런저 전자석과 비교하여 구조적으로 얻어질수 있다.

전술한 수단들 중에서, 가동수단은 가동코일형 액튜에이터로서 작용하는 검출로드 및 코일조립체이며, 이것에의해 기구가 간단하고, 칫수가 작으며, 경량으로 만들어 질수 있다. 보빈스레드가 검출로드에의해 적게 영향을 받는 한편, 보빈스레드의 잔량이 신속하고 정밀하게 검출될수 있다.

제3특징에 따라서, 플레밍의 왼손법칙이 벡터계산을 위해 의도되었기 때문에 전류가 코일을 통해 흐르는 방향에 따라 전방에서 후방으로 코일에 작용하는 스러스트를 전환시키는 것이 가능하다.

제4특징에 따라서, 검출로드를 보빈상에 감긴 보빈스레드에 충돌하게 하는 힘 및 검출로드의 속도는 전류를 간헐적으로 흐르게 하는것에의해 평균전류값을 낮추게 함으로서, 그리고 그렇게 발생된 스러스트가 코일을 통해 흐르는 전류에 비례하므로 스러스트를 제한함으로서 조정될수 있다.

제5특징에 따라서, 액튜에이터와 검출로드는 이들이 하나의 본체내에서 슬라이드할때 양 측면 및 단단한 벽 또는 보빈상에서 센서와 직접 충돌하며, 이렇게 하여 진동파를 발생시킨다. 진동파는 진동파 검출수단에의해 수신되어 크기에 의하여 미리 설정된 값과 비교되며, 이것에 의해 보빈스레드의 잔량의 유무가 검출된다. 게다가, 액튜에이터 및 검출로드의 전방 및 후방이동이 모니터 된다. 특히, 진동파들의 신호레벨은 다음과 같이 서로 다르다:

(a) 액튜에이터와 검출로드가 전방으로 이동하여 전방센서와 전방벽에 대해 부딪칠때의 진동파;

(b) 액튜에이터와 검출로드가 전방으로 이동하여 보빈스레드에 대해 부딪칠때의 진동파;

(c) 액튜에이터와 검출로드가 미리 설정되어 후방벽에 대해 부딪칠때의 진동수, 이들 신호들은 보빈스레드 잔량의 유무 및 보빈스레드가 있는지 또는 없는지 그리고 액튜에이터와 검출로드의 전방 및 후방이동이 적절히 수행되었는지의 여부가 결정되는 미리 설정된 값을 크기에 의해 측정된 값과 비교함으로써 가동부재들의 전방 및 후방이동이 적절히 수행되었는지를 확인하기위해 진동파 검출수단에의해 수신된다.

제6특징에 따라서, 액튜에이터와 검출로드는 이들이 하나의 본체내에서 슬라이드할때 양 측면 및 단단한 벽 또는 보빈상에서 센서와 직접 충돌하며, 이렇게 하여 진동파를 발생시킨다. 특히, 진동파들의 진동수는 다음과 같이 서로 다르다:

(a) 액튜에이터와 검출로드가 전방으로 이동하여 전방센서와 전방벽에 대해부딪칠때의 진동파;

(b) 액튜에이터와 검출로드가 전방으로 이동하여 보빈스레드에 대해 부딪칠 때의 진동파;

(c) 액튜에이터와 검출로드가 미리 설정되어 후방벽에 대해 부딪칠때의 진동수, 이들 신호들은 예를들면 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 신호들의 주파수들을 분석하기 위해 진동파 검출수단에의해 수신된다. 이렇게 검출된 진동파를 식별함으로써 이것이 예정된 상태로 형성된 신호파인지, 보빈스레드가 있는지 또는 없는지, 또는 그렇지 않으면 코일조립체의 전후방 이동이 적절히 수행되었는지의 여부를 확인한다.

제7특징에 따라서, 초음파 센서가 액튜에이터의 가동부재가 결합부재의 한 위치 또는 다른 위치(코일의 전방벽 및 후방벽)에 대해 부딪칠때 발생된 소리를 검출하며, 이것에의해 가동부재의 작동, 즉 액튜에이터의해 작동된 기구의 정상작동이 검출될수 있다.

이제 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 더욱 상세히 설명될 것이다.

제1(A)도 내지 제1(C)도는 본 발명을 구현하는 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 도시한다.

제2도는 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 일부분을 도시하는 부분적인 단면도이다.

제3(A)도 내지 제3(C)도는 보빈스레드의 잔량검출 장치와 재봉기의 보빈과의 사이의 위치관계 및 보빈상에 감긴 보빈스레드와 코일조립체(7)와 검출로드(6)와의사이의 위치관계를 도시하는 도면이다.

제4(A)도 및 제4(B)도는 영구자석(2a, 2b)이 형성하는 자속을 통한 자기통로의 블록도이다.

제5도는 전류가 액튜에이터내의 코일(7b)속으로 양지향성(兩指向性)으로 흐르도록 만들어 질수 있는것을 보여주는 코일구동회로도이다.

제6(A)도 내지 제6(C)도는 작동기의 코일상에서 작용하는 자장의 분포에 따른 자장분류를 도시한다.

제7도는 장치가 설치되는 고정부재 또는 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 고정부분에 센서로서의 진동파 검출부재(초음파 센서, 쇼크 센서, 등)가 내장되는 것을 도시하는 측면도이다.

제8도는 센서로서 진동파 검출부재 및 기준전압이 상이한 두 종류의 비교측정기를 사용하는 진동파 식별회로도이다.

제9도는 제8도의 회로의 센서 출력파형 및 시간축을 따라 도시된 단일복원력있는 다-진동기(원숏)의 출력파형을 포함하는 도식적인 파형챠트이다.

제10도는 영구자석(2a, 2b)대신에 코일을 통해 전류를 흐르게 함으로써 자속을 발생시키기 위해 전자석으로서 작용하는 전자석 철심 및 전자석 코일의 배열을 도시하는 도식적인 도표이다.

제11도는 로타리 중심축(17)에 대하여 원호의 형태로 평면상에서 코일조립체(7)가 가동하는 가동코일형 액튜에이터에 형성된 피보트식 가동코일형 액튜에이터의 도식적인 도표이다.

제1(A)도 내지 제11도에서, 참조부호 1 은 검출로드용 베어링, 2a, 2b 는 코일(7b)이 더욱 상세히 도시되는 바와같이 가동할수 있는 스팬내에서 균일한 자장을 발생시키기 위한 영구자석, 3a 는 뒤에서 기술되는 영구자석(2a)과 철심(4)과의 사이의 공간으로서의 갭, 3b 는 영구자석(2b)과 철심(4)과의 사이의 공간으로서의 갭, 그리고 4 는 영구자석(2a, 2b)에 평행한 철심이며, 영구자석(2a,2b)은 각각 철심(4)을 동일하게 향하는 같은 자극표면을 가진다.

더욱이, 참조부호 5a, 5b 는 각각 나중에 설명되는 바와같이 코일조립체(7)를 제1도의 우측단부로 밀어붙이기 위한 귀환스프링을 표시하며, 6 은 코일조립체(7)의 슬라이딩에 기인하여 발생하는 힘이 그위에 작용할때 구동되는 일단부와 코일조립체(7)가 이동될때 셔틀을 거쳐 보빈상에 감긴 보빈스레드의 외측원주면과 접촉하도록 이동되는 타단부를 갖는 검출로드이며, 7 은 철심(4)상에서 슬라이드가능하게 만들어진 코일조립체이며, 코일조립체(7)는 전류가 그곳을 통해 흐르는 코일을 감기위한 코일보빈(7a)과 전기가 공급될때 선형 d.c.전류의 작동원리에 의거한 선형 또는 호형 스러스트가 그곳에 인가되는 코일(7b)을 포함한다.

더욱이, 참조부호 8 은 저항의 변동, 압전소자 또는 전기용량 등의 변동을 이용함으로써 압력을 감지하기 위한 압력센서를 표시하며, 9 는 코일조립체(7)의 이동을 안내하는 역할을 수행하며 나중에 기술되는 요우크(10a)에 고정되는 하부 안내로드를 표시한다.

더욱이, 참조부호 10a 는 철심(4)의 측면과 접촉하는 요우크를 나타내며, 10b 는 영구자석의 제2극 표면 측면 및 요우크(10a)의 측면과 접촉하는 요우크를표시하며, 이들은 영구자석으로부터 벗어나며 영구자석으로 귀환하는 자속의 통로뿐만 아니라 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 외측프레임도 구성한다.

이들 부품들중, 영구자석(2a, 2b), 갭(3a, 3b), 철심(4), 코일보빈(7a) 및 코일(7b)을 포함하는 코일조립체(7), 및 요우크(10a, 10b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1도의 가동코일형 액튜에이터를 구성한다.

더욱이, 참조번호 11 은 재봉기의 하부부분내의 보빈상에 감기는 보빈스레드를 표시하며, 12 는 보빈을 표시하며, 13 은 코일상에 작용하는 자장분포를 분류하기 위한 영구자석을 표시하며, 14 는 그 위에 보빈스레드가 감긴 내장형 보빈을 가지며 또한 재봉기의 심장이라고 불리우는 셔틀을 표시한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 선형 액튜에이터(19)가 제한된 공간을 고려하여 제12도에 도시된 바와같이 배열된다. 회전후크(14)는 보통의 재봉기에서 주 샤프트가 한번 회전할때마다 두번 회전하도록 만들어 진다. 그러므로, 검출로드는 165°∼ 255°의 범위와 345°∼ 75°의 범위, 즉 재봉기의 상부샤프트(주샤프트)의 회전각도의 관점에서 양쪽의 경우에 90°의 범위에서 보빈스레드 셔틀속으로 전방으로 이동하도록 되며, 반면 날개가장자리(23)와 회전후크(14)의 오우버 니이들 스레드 부분(22)으로부터 멀어진다. 상기 각도범위는 제12도에 도시된 것에 대응하며, 선형 액튜에이터에 기인한 검출로드(6)의 앞으로 나온 부분 A 는 선형 액튜에이터가 상부샤프트의 회전수가 시간을 고려하여 300 rpm 일때 50 m sec. 의 주기까지 회전후크(14)속으로 삽입될수 있는 B ∼ C 의 180°이내에 있다. 본 발명의 실시예에 따라 사용하기 위한 선형 액튜에이터(19)는 재봉기의 주샤프트가 300 rpm 에서회전하는 동안에도 보빈스레드의 잔량을 검출할수 있는것을 확실히 하기위해 검출로드를 포함하는 가동부분의 질량이 2g 보다도 더 크지 않기 때문에 선형 작동기가 재설정될 때까지 구동된 후 18 m sec. 이하에서 작동한다.

니이들 스레드가 회전후크를 통과하는 주기가 실제로 165°∼ 255°의 범위의 회전각도내에 포함되므로, 니이들 스레드는 액튜에이터가 그 주기중에 작동될 때 검출로드(6)에의해 포착된다. 따라서, 액튜에이터(19)는 주샤프트가 345°∼ 75°의 각도범위내에 있을때 작동하도록 된다. 그러나, 보빈스레드가 그 주기중에 풀려나기 때문에 보통의 솔레노이드는 검출로드를 보빈스레드와 더 오래 접촉하게 하는 경향이 있으며, 따라서 문제점을 야기시킨다. 본 발명의 실시예에 따라서, 검출로드가 보빈스레드와 접촉하게 될때 진동파가 검출된 직후에 검출로드가 후방으로 이동되도록 작동유니트의 질량이 감소된다. 그러므로, 재봉특성에 영향을 주지않고 재봉기의 작동중에도 보빈스레드의 잔량을 검출하는 것이 가능하다.

자기통로를 도시하는 제4(A)도 및 제4(B)도를 참조하여 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 작동에 대한 설명이 설명될 것이다.

영구자석(2a)에 관련하여, 영구자석(2a)---갭(3a)---철심---요우크(10a)---요우크(10b)의 N-극으로 부터 시작하여 영구자석(2a)의 S-극으로 귀환하는 자기통로가 형성된다. 게다가, 영구자식(2b)에 관련하여, 영구자석(2b)---갭(3b)---철심---요우크(10a)---요우크(10b)의 N-극으로 부터 시작하여 영구자석(2b)의 S-극으로 귀환하는 자기통로가 형성된다.

코일(7b)이 갭(3a, 3b)의 철심(4)의 외측원주상에서 자유롭게 슬라이드 가능하게 설정되도록 배열되므로, 코일(7b)을 이 측면으로, 즉 전류가 코일(7b)을 통해 반시계방향으로 흐르게 될때 플레밍의 왼손법칙에 따라서 제4(B)도의 왼쪽으로 이동시키기 위한 스러스트가 발생된다. 전류가 역으로 코일(7b)을 통해 시계방향으로 흐르게 될때, 반대방향으로 작용하는 스러스트가 발생된다.

하나의 영구자석이 고려될때, 전류의 방향이 철심(4)에 반대되는 코일측면 상에서 역전되기 때문에 코일을 향하는 N(또는 S)극 표면으로부터 코일상에 작용하는 것에 반대되는 방향으로 스러스트가 발생된다. 그러나, 코일의 중심의 철심의 존재는 철심이 영구자석으로부터 멀리 설정될때 자속밀도를 상당히 낮게 하며, 따라서 실제로 극 표면을 향하는 측면으로부터 발생된 스러스트는 구동력으로서 작용한다.

제3(A)도의 경우에, 귀환스프링(5a, 5b)때문에 스프링력은 초기상태에서 코일(7b)을 통해 어떠한 전류도 흐르도록 허용되지 않으므로 코일조립체(7)를 철심(4)의 최우측 단부까지 이동시켰다.

한편 제(3B)도의 경우에, 코일조립체(7)는 코일조립체(7)를 좌측으로 구공하기 위한 전류가 흐르게 되는 한편 보빈(12)상에 감긴 보빈스레드(11)가 충분히 남아있을때 슬라이딩을 시작한다. 코일보빈(7a)의 일단에 고정된 일단을 갖는 검출로드(6)의 타단이 보빈스레드(11)와 접촉할때, 코일조립체(7)가 이동하는 것을 중지하며, 이것에의해 코일조립체(7)의 가장자리가 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 좌측단부에 고정된 압력센서(8)에 도달하지 않는다.

제3(C)도의 경우에, 코일조립체(7)의 가장자리는 보빈(12)상에 감긴 보빈스레드의 잔량이 감소한 이래로 검출로드(6)의 타단이 보빈스레드와 접촉하기전 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 좌측단에 고정된 압력센서(8)와 접촉하며, 이것에의해 코일조립체(7)가 슬라이딩을 정지한다. 압력센서(8)의 출력신호를 검출함으로써, 검출장치는 정지신호를 재봉기로 송출하고 작동자에게 보빈스레드의 잔량이 감소하고 있는것을 알린다.

비록 압력센서가 본 발명의 실시예에 따른 센서로서 채용되었다고 할찌라도, 코일조립체(7)의 위치는 자기센서, 광센서, 또는 진동파 검출부재(초음파 센서, 쇼크 센서 등)에의해 검출될수 있다.

게다가, 검출로드(6)의 일단이 코일조립체(7)에 고정되기 때문에, 검출로드(6)의 외측원주면상에 제공된 돌출부의 위치를 전기적으로, 자기적으로 또는 광학적으로 검출하는 것이 가능하다. 게다가, 또한 그곳과의 물리적인 접촉을 통해 마이크로 스위치에의해 그러한 돌출부를 검출하는 것이 가능하다.

전형적으로, 전류는 코일조립체(7)를 통해 전방으로 흐르도록 되며, 코일조립체(7)는 전류가 차단된후 귀환스프링에의해 초기위치로 귀환된다. 이 경우에, 귀환스프링의 스프링상수는 0.01 N/mm 로 설정되고 귀환스프링은 주로 코일 조립체(7)를 초기위치에 유지시키는 역할을 한다. 코일조립체(7)는 또한 재설정을 하기위해 전방에 대해 반대되는 방향으로 전류를 흐르게 함으로써 초기위치로 귀환될수도 있다.

전류를 반대방향으로 흐르게 하지않고 스프링력에 의해서만 코일조립체(7)를 초기위치로 귀환시키는 배열에서, 귀환스프링의 힘은 재설정시간을 단축시키도록증가될 필요가 있다. 코일조립체(7)를 스프링력에 대항하여 전방으로 이동시키기 위해, 코일에 인가된 스러스트가 또한 증가될 필요가 있다.

스러스트를 증대시키기 위해 취해질 대책과 그곳으로부터 야기되는 문제점들은 다음과 같다:

(a) 갭에서의 자속밀도를 증대시키기 위해----기계가 커진다.

(b) 코일의 회전수를 증대시키기 위해----가동부분의 질량이 증가한다.

(c) 전류흐름을 증대시키기 위해----열발생이 증대된다.

이들 문제점들은 스프링력을 감소시키고, 전류를 코일을 통해 역방향으로 흐르게 하며, 그리고 가동부분의 중량을 감소시킴으로써 해결될수 있다. 따라서 코일은 고속으로 전방 및 후방으로 이동될수 있다.

제5도는 전류가 본 발명에 따라서 코일(7b)속으로 양지향성으로 흐르도록 되는것을 도시하는 코일구동 회로도이다. "전방" 및 "후방" 단자들이 "온" 및 "오프"로 각각 되어있는동안, 트랜지스터 Q1, Q3는 "온"으로 되고 전류는 다음과 같이 흐른다: 전력공급---트랜지스터 Q1---코일(7b)---트랜지스터 Q3---저항기(3)---어스. "전방" 및 "후방"단자들이 "오프" 및 "온"으로 각각 되어있는 동안, 한편, 트랜지스터 Q2, Q4 는 "온"으로 되고 전류는 다음과 같이 흐른다: 전력공급---트랜지스터 Q2---코일(7b)---트랜지스터 Q4---저항기(3)---어스. 다른말로 하면, 전류는 단자전압을 제어함으로써 코일(7b)을 통해 전방 또는 후방으로 흐르도록 되며, 스러스트는 전방 또는 후방에서 코일조립체(7)에 인가된다.

게다가, 코일(7b)을 통해 흐르는 전류는 제5도의 트랜지스터 Q3 또는 Q4를온/오프 시킴으로써 제어가능하게 된다. 특히, 코일조립체(7)에 인가된 스러스트는 코일조립체가 전방 또는 후방으로 이동하여 철심(4)의 주변상에서 자유롭게 슬라이드 가능한 코일조립체에 전기를 인가할수 있는 전도체속으로 간헐적으로 흐르는 방향으로 스러스트를 발생시키기 위한 전류를 일으킴으로써 감소될수 있다. 제5도에 도시된 본 발명의 실시예에 따라서, 단일 복원력 있는 다-진동기 U3, U4 는 주파수변조회로 로서 작용하도록 배치되고, 가변저항기 R21은 저항값을 조정하기 위해 사용되며, 이것에의해 온/오프 주파수가 가변할수 있게 된다. 그러므로, 평균 전류값은 코일(7b)을 통해 전류를 간헐적으로 흐르게 함으로써 원하는 스러스트를 얻도록 조정될수 있다.

게다가, 덮개가 본 발명의 실시예에 따라 제1(A)도 내지 제1(C)도에 도시된 것의 상부 및 바닥에 대해 제공되어 그것을 밀봉시키며, 이것에의해 재봉기의 안정한 작동이 재봉기의 윤활유와 폐기 스레드에의해 영향을 받지않고 성취될수 있다.

요우크(10a, 10b)가 자속통로 뿐만 아니라 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 외측프레임까지도 형성하는 것으로 제1(A)도에 도시되었다고 할찌라도, 요우크는 단일체로 형성 될수 있다.

비록 본 발명의 제1실시예에 따른 두개의 영구자석을 포함하는 선형 d.c.모터의 작동원리를 사용하여 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치가 설명되었지만, 본 발명은 그의 실시예에 제한되지 않는다.

선형 d.c.모터는 로타리 d.c.모터의 작동원리를 기초로 하며, 구조적인 고안품이 선형 스러스트를 이용할수 있도록 만들어 졌다.

제6(A)도 내지 제6(C)도는 신형 d.c.모터의 코일상에 작용하는 자장의 분포에 따르는 자장분류를 도시한다: 일반적으로 말하면, (A) 불균일한 자장형태; (B) 반 균일한 자장형태; (C) 균일한 자장형태.

(A), (B) 및 (C)가 비록 부분적으로 형상을 달리 한다고 할지라도, 참조부호 13은 마찬가지로 영구자석을 표시하며, 제1(A)도의 참조부호(4, 7b) 역시 각각 철심과 코일을 표시한다.

제6(A)도의 불균일한 자장형태는 제1(A)도의 본 발명의 실시예에서 처럼 두개의 영구자석(13)을 포함하며, 자속밀도 B는 코일의 두 측면들상에만 작용한다.

제6(B)도의 반균일한 자장형태가 4개의 영구자석을 포함하기 때문에, 자속밀도 B는 코일의 4측면상에 작용한다; 그러나, 이것은 완전히 균일한 형태의 것은 아니다. 제6(C)도의 균일한 자장형태는 원통형 영구자석(13)을 채용하며, 이것에의해 자속밀도 B가 코일상에 균일하게 작용한다.

본 발명은 (A)불균일한 자장형태 뿐만 아니라 (B)반 균일한 자장형태 및 (C)균일한 자장형태까지도 적용할수 있다. 코일(4)이 영구자삭에 마주보게 설치되고 영구자석은 같은 극-면(N- 또는 S-극)이 철심을 향하도록 배열되는 점이 중요하다.

본 센서가 센서로서 사용되었다고 할찌라도, 코일조립체(7)의 위치가 진동파 검출부재에의해 검출될수 있는 경우가 설명되었다.

그러한 진동파 검출부재의 사용은 압력센서, 자기센서 등의 사용과는 달리 코일조립체(7)가 완전 스트로크 작동을 수행하게 하는데, 이것은 보빈스레드가 남겨질때 진동파로부터 파형 및 레벨에 있어서 다른 측면과 충돌하는 진동파를 만드는 결과를 초래한다. 더욱이, 진동파 검출부재의 출력파형은 코일조립체가 전방으로 이동할때 전방벽에 대해 부딪치는 경우와, 센서와 벽면사이의 거리때문에 코일조립체가 보빈스레드 등의 잔량을 검출하기 위한 장치의 구조를 재설정할때 코일조립체가 후방벽에 대해 부딪치는 다른 경우와의 사이에서 변한다. 따라서, 하나 또는 다수의 진동파 검출부재는 보빈스레드의 잔량의 검출을 확인하기 위해, 그리고 필요하다면 기준전압이 다른 비교기의 두 종류 또는 두 종류 이상을 채용함으로써 코일조립체의 이동을 확인하기 위해 사용된다.

제7도는 장치가 고정되는 고정부재 또는 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 고정부분에 센서로서의 진동파 검출부재(15)(초음파 센서, 쇼크 센서 등)가 고정되는 것을 보여주는 측면도 이다. 제7도에 도시된 바와같이, 두개의 초음파 센서는 각각 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 고정부분과 장치가 고정되는 고정부재에 내장된다; 그러나, 이 도면은 설명을 단순화 하기위한 것이며, 실제로 설치되는 센서의 수는 하나 일수 있다.

제8도는 본 발명에 따라 두 종류의 비교기를 사용하는 진동파 식별회로이다. 이 경우에, 기준전압이 100 mV 로 설정되는 비교기와 기준전압이 600 mV 로 설정되는 다른 비교기가 도시되며, 그 밖에 초음파 센서로부터의 출력이 그의 다른 입력단자에 연결된다. 비교기의 출력들은 각각 다른 단일 복원력있는 다-진동기(원 숏) LM555의 입력에 연결되고, 결정회로(도시되지 않음)가 원 숏 출력을 식별한다.

초음파센서는 가동부분이 그곳에 대해 부딪치는 진동파를 검출한다. 제9도는 비교전압이 다른 두개의 비교기와, 초음파센서의 출력이 제8도의 진동파 식별회로로 입력될때의 두개의 원 숏의 출력파형을 도시한다.

제9도에 도시된 바와같이, 기준전압이 100 mV 로 설정된 측면상의 원 숏만 검출로드가 전방으로 이동할때 검출로드가 보빈스레드와 부딪칠때(제9도의 (a)), 그리고 코일조립체가 재설정하여 후방벽에 대해 부딪칠때(제9도의 (b)) 발생된 진동파에 관하여 출력펄스를 송출한다.

보빈스레드가 감소할때, 기준전압이 100 mV 로 설정된 원 숏과 기준전압이 600 mV 로 설정된 원 숏은 모두 코일조립체가 전방으로 이동하여 전방벽에 대해 부딪칠때 발생된 진동파가 700 mV 의 최대값에 도달하기 때문에 제9도의 출력펄스(c)를 출력한다.

보빈스레드의 존재여부 및 가동부분이 후방 및 전방으로 적절히 이동하는지의 여부는 전방이동을 제어하는 이들 두개의 원 숏의 출력의 존재여부를 결합하여 코일조립체를 재설정 함으로써 단일 진동파 검출부재에의해 확인될수 있다.

본 발명의 상기 실시예에 따라서, 코일조립체 또는 검출로드가 벽 및 보빈스레드와 충돌할때의 진동파의 압력치가 보빈스레드의 상태를 확인하기 위해 사용되었다. 그러나, 보빈스레드의 잔량이 진동파의 주파수를 분석함으로써 예정된 량보다 더 적게 되는것을 결정하는 것이 가능하다.

특히, 저 주파수 및 작은 진폭을 가지는 진동파는 검출로드(6)의 선단부가 보빈스레드의 외측원주와 접촉하기 때문에 보빈스레드의 잔량이 예정된 량보다 더 클때 발생되며, 고 주파수 및 큰 진폭을 가지는 진동파는 코일조립체가 전방으로 이동하여 전방력과 충돌하기 때문에 보빈스레드의 잔량이 예정된 량보다 더 작을때발생된다. 그러므로, 예를들면 FFT(Fast Fourier Transform)가 센서에 의해 검출된 진동파의 주파수를 분석하기 위해 사용되며, 따라서 보빈스레드의 잔량의 존재여부는 그것에의해 얻어진 주파수특성으로부터 결정함으로써 검출되며, 이것은 그렇게 검출된 진동파를 변화시켰다. 이 경우에 보빈스레드의 잔량의 존재여부는 주파수분석을 진동수의 진폭의 크기(량)와 결합시킴 으로써 검출될수 있다.

비록 지금까지 자속을 발생시키기 위한 수단으로서 영구자석의 사용이 설명되었지만, 유사한 자속이 전자석을 사용함으로써 발생될수 있고, 그의 각각은 전자석 코어와 전자석 철심을 포함한다. 제10도는 전자석에의해 코일조립체(7)를 구동하기 위한 배열을 도시하는 도식도이다. 제10도에 도시된 요우크(10)의 보빈부분(10c)주위에 감긴 두개의 전자석코일(16)을 통해 흐르는 전류의 방향을 제어함으로써, 영구자석의 자극과 유사한 자극을 가지는 자속이 발생될수 있다.

제11도는 코일조립체(7)가 회전하는 중심샤프트(17)에 대하여 원호의 형태로 평면상에서 이동하는 가동코일형 액튜에이터에 형성된 회전하는 가동코일형 액튜에이터의 주요부분의 도식도이다.

이 경우에, 가동코일형 액튜에이터의 작동은 반드시 선형일 필요는 없다. 게다가, 가동코일형 액튜에이터와 검출로드(6)가 반드시 서로 일치할 필요가 없다.

본 발명에 따라서, 검출로드(6)는 전방으로 이동하도록 구동되고, 검출로드(6)의 일단부는 정지, 회전 또는 진동상태에 있는 셔틀의 개구를 거쳐 보빈(12)상에 감긴 보빈스레드와 접촉하며, 이것에의해 보빈스레드의 잔량이 측정된다. 그러나, 셔틀의 개구는 검출로드(6)가 보빈스레드의 잔량을 측정할때 까지, 즉검출로드(6)가 보빈(12)상에 감긴 보빈스레드의 잔량을 검사하기 위해 셔틀의 개구를 거쳐 전방으로 이동한 후 후방으로 완전히 이동할때 까지 연속적으로 개방상태로 유지될 필요가 있다. 특히 회전하는 셔틀에서 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해, 다음을 설계하는것이 필요하다: 검출로드(6)는 고속으로 전방 및 후방으로 이동될수 있도록 제어된다. 셔틀의 개구의 위치는 정확히 알수있게 만들어 졌다; 셔틀의 회전속도 역시 알수있게 만들어 졌다; 셔틀의 개구는 셔틀이 회전되는 방향으로 넓혀졌다.

간단히 말하면, 검출로드(6)가 전방으로 이동한 다음 셔틀의 회전중 셔틀의 개구를 통해 지나간 후 후방으로 완전히 이동할때 까지 시간간격을 최소화하는것이 필수적이다.

본 발명의 실시예에 기술된 액튜에이터는 전기신호를 물리적 운동으로 변환시키기 위한 모든 전자석수단, 솔레노이드, 플런저 전자석, 일반적인 모터 등을 포함하는 수단을 포함하며, 본 발명에 따라서 구현된 코일조립체(7)는 말할것도 없고 더욱 높은 개념으로서의 가동코일형 액튜에이터를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치가 지금까지 설명되었지만, 제7특징에 관하여 성취된 종류의 목적은 프린터 햄머, 종이 또는 부품공급기, 차량 및 로보트에 이용가능한 기구, 재봉기의 스레드판 아래에 배치된 스레드 커터를 포함하는 재봉기의 모든 유니트는 말할것도 없고, 상하로 이동하는 니이들 바아의 부근에 배치된 스레드 크리너, 및 스레드 홀더를 형성하는 자동 니이들-스레드 공급장치(또는 소위 스티치 균형장치)와 같이 프린팅 유니트와 같은 그러한 좁은 공간에 배치되는 다른 기계기계에 본 발명을 적용함으로써 마찬가지로 성취될수 있다.

상술한 바와같이, 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 재봉기가 작동하고 있는 시간중에도 셔틀에 검출로드를 삽입함으로써 보빈스레드의 잔량을 허용한다. 어떠한 링크기구도 사용되지 않기때문에, 장치는 칫수가 작고 경량이며, 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 재봉기에 쉽게 수용된다. 본 발명의 실시예에 따라서, 코일조립체는 전기가 공급될때 20 mm 이상 슬라이드 될 수있고, 작동부분의 질량은 2 그램 또는 그 이하로 되며; 따라서 보빈스레드는 그것에의해 거의 영향을 받지 않는다. 작동부분이 수십초내에 반응할수 있으므로, 보빈스레드의 잔량은 재봉기가 정지중에는 물론 작동중에도 검출될수 있다. 따라서, 생산성은 물론 작업효율이 개선되고 재봉중 보빈스레드가 없기때문에 재봉된 제품의 상업적 가치가 저하되는 일이 방지된다.

본 발명에 따라서, 보빈스레드의 잔량이 검출로드에의해 직접 물리적으로 검출되므로 광 시스템과 비교하여 윤활유와 폐기 스레드에 기인하여 잘못 검출되는 일이 최소화되며, 따라서 검출장치가 장시간 사용된다고 할찌라도 잔량이 정확하고 신뢰할수 있게 검출될수 있다.

제3특징에 따른 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 코일을 통해 흐르도록 된 전류의 방향이 전방 및 후방으로 제어가능므로 검출로드의 전방 및 후방이동을 측정하는것을 용이하게 한다.

제4특징에 따른 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 유효전류치를 변화시킴으로써 코일조립체를 통해 전류를 간헐적으로 흐르게함으로써 보빈상에 감긴 보빈스레드의 외측주변에 검출로드의 타단이 충돌함으로서 야기된 영향을 최소화시킬수 있다. 게다가, 코일에 인가된 전압을 증가시킴으로써 시간상수가 감소되고, 이것에의해 코일을 이동시키기 위해 요구된 시간이 단축될수 있다. 따라서 코일에 대해 요구된 시간은 고속측정이 가능하게 되는 정도까지 단축된다.

제5특징에 따른 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 가동부분이 단단한 부분으로 이동하여 부딪칠때 발생된 진동파를 검출하고 그 다음에 진동파를 식별함으로써 보빈스레드의 잔량을 검출할수 있다. 그러므로 장치는 보빈스레드의 존재여부 및 가동부분이 단단한 부분으로 이동하여 부딪칠때 발생된 진동파의 크기에의해 진동파 검출수단의 출력신호를 식별함으로써 가동부분의 전후방 이동이 적절히 수행되었는지의 여부를 검출할수 있다.

본 발명의 제6특징에 따른 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치는 보빈스레드의 존재여부 및 가동부분이 단단한 부분으로 이동하여 부딪칠때 발생된 진동파의 주파수를 분석함으로써 가동부분의 전후방 이동이 적절히 수행되었는지의 여부를 검출할수 있다.

본 발명의 제7특징에 따른 검출장치는 액튜에이터의 가동부재의 작동, 즉 액튜에이터에의해 작동된 기구가 단일 초음파 센서만 액튜에이터에 가깝게 위치시킴으로써 그의 작동의 검출을 얻을수 있는 효과를 가지고 적절히 작동하는지의 여부를 검출할수 있다.

제1(A)도는 본 발명을 구현하는 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 수평단면도; 제1(B)도는 동 수직단면도; 제1(C)도는 동 좌측면도.

제2도는 본 발명에 따른 장치의 주요부분의 일부 분해된 3차원도.

제3(A)도, 제3(B)도 및 제3(C)도는 보빈스레드의 잔량검출 장치와 재봉기의 보빈과의 사이의 위치관계 및 보빈상에 감긴 보빈스레드와 코일조립체(7)와 검출로드(6)와의 사이의 위치관계를 도시하는 도면.

제4(A)도 및 제4(B)도는 본 발명에 따른 장치에서의 자기통로를 도시하는 도면.

제5도는 본 발명에 따른 장치에서 전류가 코일(7b)속으로 양지향성(兩措向性)으로 흐르도록 만들어 질수 있는것을 보여주는 코일구동회로도.

제6(A)도, 제6(B)도 및 제6(C)도는 선형 d.c.모터의 코일상에서 작용하는 자장의 분포에 따른 자장분류를 도시하는 도표.

제7도는 장치가 설치되는 고정부재 또는 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치의 고정부분에 센서로서의 진동파 검출부재가 내장되는 것을 도시하는 측면도.

제8도는 센서로서 진동파 검출부재를 사용하는 진동파 식별회로도.

제9도는 제8도의 센서의 원숏(one shot)을 보여주는 출력파형챠트.

제10도는 영구자석 대신에 철심 및 전자석을 사용하여 자속을 발생시키기 위한 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치를 도시하는 도표.

제11도는 로타리 중심축에 대하여 원호의 형태로 코일조립체가 가동하는 피보트식 가동코일형 액튜에이터의 주요부분의 도표.

제12도는 보빈스레드를 내장하기 위한 선형 액튜에이터 및 셔틀과의 사이의 위치관계를 도시하는 도식적인 단면도.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *

1 : 검출로드용 베어링 2a, 2b, 13 : 영구자석

3a, 3b : 갭 4 : 철심

5a, 5b : 귀환스프링 6 : 검출로드

7 : 코일조립체 7a : 코일보빈

8 : 압력센서 9 : 하부 안내로드

10a, 10b : 요우크 11 : 보빈스레드

12 : 보빈 14 : 회전후크

19 : 선형 액튜에이터

Claims (7)

1. 재봉기의 보빈스레드가 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에 있어서,

   보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드;

   전기에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로서 검출로드를 가동시키기 위한 가동코일형 액튜에이터; 및

   검출로드를 가동시키기 위해 가동코일형 액튜에이터로 전류를 공급하기 위한 공급수단을 구비함을 특징으로 하는 재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치.
2. 재봉기의 보빈스레드가 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에 있어서,

   제1극면측(pole-face side)과 제2극면측을 가지고 자장을 발생시키는 자석;

   자석의 제1극면측을 향하는 철심;

   자석의 제2극면측을 철심에 자기적으로 결합하기 위한 요우크;

   자석과 철심사이의 갭에 위치하며, 전기를 공급하기 위해 철심주위에 감긴 도체 코일을 포함하고, 자석의 제1극면측에 대해 평행한 방향으로 철심의 외측원주상에서 자유롭게 슬라이드할 수 있게 구성된 가동코일형 액튜에이터;

   가동코일형 액튜에이터가 슬라이드 함으로써 그 위에 힘이 작용할때 구동되며, 보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감긴 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 가지는 검출로드;

   및 코일에 전류를 공급하여 코일형 액튜에이터를 스러스트 시키기 위한 공급수단을 구비함을 특징으로 하는 재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 공급수단은;

   코일이 전방으로 가동하는 방향으로 코일에 스러스트를 주기위한 전방전류와;

   코일이 후방으로 가동하는 방향으로 코일에 스러스트를 주기위한 후방전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치.
4. 제1항에 있어서,

   공급수단으로부터 전류를 단속적으로 중단함으로써 가동코일형 액튜에이터의 스러스트를 제어하기 위한 제어수단을 구비함을 특징으로 하는 재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치.
5. 재봉기의 보빈스레드가 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에 있어서,

   보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드;

   전기에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로써 검출로드를 가동시키기 위한 액튜에이터;

   액튜에이터에 전류를 공급하여 검출로드를 가동시키기 위한 공급수단; 및

   보빈스레드가 존재하거나 또는 없는 경우들중의 적어도 하나를 식별하고, 액튜에이터와 검출로드가 슬라이드하여 보빈스레드와 충돌한 후 발생된 진동파를 검출함으로써 액튜에이터의 전방/후방 이동을 검출하는 센서수단을 구비함을 특징으로 하는 재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치.
6. 재봉기의 보빈스레드가 감겨지는 보빈을 포함하는 셔틀이 특정상태에 위치될때 재봉기용 보빈스레드의 잔량을 검출하기 위한 장치에 있어서,

   보빈스레드의 잔량을 측정하기 위해 보빈상에 감겨진 보빈스레드의 외측원주와 접촉하는 일단부를 갖는 검출로드;

   전기에너지를 기계적 에너지로 변환시킴으로써 검출로드를 가동시키기 위한 액튜에이터;

   액튜에이터에 전류를 공급하여 검출로드를 가동시키기 위한 공급수단; 및

   보빈스레드가 존재하거나 또는 없는 경우들중의 적어도 하나를 식별하고, 액튜에이터와 검출로드가 슬라이드하여 보빈스레드와 충돌한 후 발생된 진동파주파수를 분석함으로써 액튜에이터의 전방/후방 이동이 검출되는 센서수단을 구비함을 특징으로 하는 재봉기용 보빈스레드의 잔량검출장치.
7. 검출장치에 있어서,

   제1위치 및 제2위치로 가동할 수 있는 가동부재와, 제1위치와 제2위치에 각각 제공되며 각 위치에서 가동부재와 결합할 수 있는 결합부재를 가지며, 가동부재가 결합부재와 결합할때 까지 가동부재를 제1 또는 제2위치로 가동시키기 위한 전기신호에 반응하여 여기(energize)되거나 또는 비여기(deenergize)되는 액튜에이터;

   결합부재와 가동부재의 충돌로부터 야기되는 소리를 수신하기 위해 액튜에이터에 가깝게 배치된 초음파 감지기; 및

   가동부재가 상기 초음파 센서에의해 검출된 결과에 따라서 제1 또는 제2위치로 이동하는 것을 검출하기 위한 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 검출장치.