KR100270112B1

KR100270112B1 - 크레인의 슬립방지장치 및 방법

Info

Publication number: KR100270112B1
Application number: KR1019960039003A
Authority: KR
Inventors: 채종석
Original assignee: 이구택; 포항종합제철주식회사
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 2000-11-01
Also published as: KR19980020509A

Abstract

본 발명은 크레인의 슬립 방지장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 크레인본체(1)와, 크레인본체 상부에 설치되어 호이스트모터에 의해 구동되는 감속기(2)와, 상기 감속기 양측으로 설치되고 와이어가 감겨진 와이어드럼(3a~3d)과, 상기 감속기를 구동시키는 호이스트모터(8a~8d)와, 상기 감속기를 제동시키는 호이스트브레이크(9a∼9d)와, 상기 감속기(2)에 의해 회전하여 버켓(7)을 호이스팅하는 와이어드럼(3a∼3d)과, 상기 와이어드럼과 연동하는 보조감속기(14a, 14b) 및 피그난(pig non)과, 상기 피그난(15)의 회전에 따른 펄스를 발생시켜 프로그램로직컨트롤러로 제공하는 근접스위치(20a, 20b)와, 각장치의 동작을 제어함과 동시에 비상감지시 비상유압브레이크(11a~11d)를 제어하는 프로그램로직컨트롤러(30)를 포함하여, 제동장치인 호이스트브레이크의 고장을 감지한후 비상브레이크를 동작시킴으로서, 크레인의 버켓이 아래로 추락함에 따른 안전사고를 미연에 방지하도록하는 크레인의 슬립 방지장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

크레인의 슬립방지장치 및 방법

본 발명은 크레인의 슬립(SLIP) 방지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 버켓 크레인(BUCKET CRANE)에 있어, 제동장치인 호이스트브레이크의 고장으로 인한 와이어드럼의 미끄러짐 방지장치를 간단하게 구현함으로써, 설치비와 유지보수비가 저렴하게 되고, 또한 설치 및 유지보수가 용이하도록 하는 크레인의 슬립 방지장치 및 방법에 관한 것이다.

제1(a),(b)도는 일반적인 버켓크레인에 대한 정면도 및 평면도로서, 제1도를 참조하면, 크레인본체(1)상부에 설치된 감속기(2) 양측으로 와이어가 감겨진 와이어드럼(3a∼3d)이 설치되어 있으며, 또한 호이스트모터(8a~8d)와 호이스트브레이크(9a∼9d)가 설치되어 있고, 상기 4대의 호이스터모터(8a~8d)가 한대의 유성치차형 감속기(2)를 구동시켜서 와이어드럼(3a∼3b)을 회전시킴으로서 부하인 버켓(7)을 호이스팅하게 된다. 그리고, 상기 감속기(2)와 호이스트모터(8a~8d)사이에는 디스크(16)가 있는데, 이는 호이스트브레이크(9a∼9d)를 잡아주어 정지시킨다.

상기한 버켓크레인장치에서는 브레이크패트라이너불량, 빗물이나 이물질침투등으로 흡착력이 저하되는 경우에는 부하의 힘에 밀려서 미끄러지게 되고 이에따라 안전사고가 발생하였다.

이와같은 안전사고를 방지하기 위해서 종래에는 회전체측에 테코미터(TACHO METER)를 부착하여 그 값을 전기적인 신호로 변환한 다음에 프로그램로직컨트롤러로 전송, 이 프로그램로직컨트롤러에서 테코미터로부터의 신호를 근거로 미끄러짐을 인식하여 비상용 유압브레이크를 동작시켜서 미끄러짐을 방지하고 있다.

그러나, 종래의 테코미터를 사용하는 경우에는 테코미터와 그 신호변환장치등으로 인하여 설치비가 크게 상승되고, 또한 정비 및 보수가 어려운 뿐만아니라 일정한 속도제어에만 한정되어 사용되며, 직류(DC)제어용에만 국한되어 사용되는등, 여러가지 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고 개선점을 달성하기 위해 안출한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 버켓 크레인(bucket crane)에 있어, 제동장치인 호이스트브레이크의 고장으로 인한 와이어드럼의 미끄러짐 방지장치를 간단하게 구현함으로써, 설치비와 유지보수비가 저렴하게 되고, 또한 설치 및 유지보수가 용이하도록 하는 크레인의 슬립 방지장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다론목적은 버켓 크레인(bucket crane)에 있어, 제동장치인 호이스트브레이크의 고장으로 인한 와이어드럼의 미끄러짐을 방지함으로써, 와이어드럼의 미끄러짐으로 인해서 초래되는 크레인의 버켓이 아래로 추락함에 따른 안전사고를 미연에 방지하도록하는 크레인의 슬립 방지장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 크레인의 슬립 방지장치는 크레인본체와, 크레인본체 상부에 설치되어 호이스트모터에 의해 구동되는 감속기와, 상기 감속기 양측으로 설치되고 와이어가 감겨진 와이어드럼과, 상기 감속기를 구동시키는 호이스트모터와, 상기 감속기를 제동시키는 호이스트브레이크와, 상기 감속기에 의해 회전하여 버켓을 호이스팅하는 와이어드럼을 포함하는 크레인의 슬립 방지장치에 있어서, 상기 와이어드럼과 연동하는 보조감속기 및 피그난; 상기 피그난의 회전에 따른 펄스를 발생시켜 프로그램로직컨트롤러로 제공하는 근접스위치; 상기 크레인동작과 호이스터브레이크 및 비상유압브레이크의 포함하는 각장치의 동작을 제어하고, 상기 각 장치의 비구동제어상태에서 상기 근접스위치로부터 사전에 설정된 갯수이상으로 펄스가 입력되는 경우에 비상유압브레이크로 동작신호를 출력하는 프로그램로직컨트롤러를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 이와같은 기술적인 과제를 달성하기 위한 다른 기술적인 수단으로써, 본 발명의 크레인의 슬립 방지방법은 크레인본체와, 크레인본체 상부에 설치되어 호이스트모터에 의해 구동되는 감속기와, 상기 감속기 양측으로 설치되고 와이어가 감겨진 와이어드럼과, 상기 감속기를 구동시키는 호이스트모터와, 상기 감속기를 제동시키는 호이스트브레이크와, 상기 감속기에 의해 회전하여 버켓을 호이스팅하는 와이어드럼과, 상기 와이어드럼과 연동하는 보조감속기 및 피그난(pig non)과, 상기 피그난의 회전에 따른 펄스를 발생시켜 프로그램로직컨트롤러로 제공하는 근접스위치와, 각장치의 동작을 제어함과 동시에 비상감지시 비상유압브레이크를 제어하는 프로그램로직컨트롤러를 포함하는 크레인의 슬립 방지방법에 있어서, 크레인동작 명령지령이 있는가를 판단하여 동작지령이 있으면 크레인의 정상동작을 제어하는 제1단계; 상기 제1단계에서 크레인동작 명령지령이 없는 크레인 비구동상태에서 와이어드럼의 미끄러짐에 따라서 근접스위치로부터 입력되는 펄스가 사전에 설정된 갯수 이상인가를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계에서 사전에 설정된 갯수보다 근접스위치로부터의 펄스수가 큰 경우에는 비상용 유압브레이크를 동작시켜서 와이어드럼의 미끄러짐을 방지하는 제3단계;로 이루어짐을 특징으로 한다.

제1(a),(b)도는 일반적인 버켓크레인에 대한 정면도 및 평면도이다.

제2도는 본 발명에 따른 크레인의 슬립 방지장치의 구성도이다.

제3도는 제2도에 도시한 피그난(pig non)의 상세도이다.

제4도는 제2도에 도시한 프로그램로직컨트롤러(30)내부의 논리회로도이다.

제5도는 본 발명에 따른 신호에 대한 타이밍챠트이다.

제6도는 본 발명에 따른 크레인의 슬립 방지방법을 보이는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 크레인본체 2 : 감속기

3a∼3d : 와이어드럼 4 : 주행장치

5 : 수직빔 6 : 수평빔

7 : 버켓 8a~8d : 호이스트 모터

9a∼9d : 호이스터 브레이크 11a∼11d : 비상용 유압브레이크

12a~12d : 브레이크리미트스위치 13a, 13b : 베어링

15a, 15b : 피니난 14a, 14b : 보조감속기

16 : 디스크 20a, 20b : 근접스위치

30 : 프로그램로직컨트롤러 31 : 제1논리연산부

32 : 제2논리연산부 33 : 계수/비교부

34 : 제어부

이하, 본 발명에 따른 크레인의 슬립 방지장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

제2도는 본 발명에 따른 크레인의 슬립 방지장치의 구성도이고, 제3도는 제2도에 도시한 피그난(pig non)의 상세도이며, 제4도는 제2도에 도시한 프로그램로직컨트롤러(30)내부의 논리회로도이다.

제2도, 제3도 및 제4도를 참조하면, 본 발명에 따른 크레인의 슬립 방지장치는 크레인본체(1)와, 크레인본체 상부에 설치되어 호이스트모터에 의해 구동되는 감속기(2)와, 상기 감속기 양측으로 설치되고 와이어가 감겨진 와이어드럼(3a~3d)과, 상기 감속기를 구동시키는 호이스트모터(8a∼8d)와, 상기 감속기를 제동시키는 호이스트브레이크(9a~9d)와, 상기 감속기(2)에 의해 회전하여 버켓(7)을 호이스팅하는 와이어드럼(3a~3d)과, 상기 와이어드럼과 연동하는 보조감속기(14a, 14b) 및 피그난(pig non)과, 상기 피그난(15)의 회전에 따른 펄스를 발생시켜 프로그램로직컨트롤러로 제공하는 근접스위치(20a, 20b)와, 상기 크레인동작과 호이스터브레이크(9a∼9d) 및 비상유압브레이크(11a~11d)의 포함하는 각장치의 동작을 제어하고, 상기 각 장치의 비구동제어상태에서 상기 근접스위치(20a, 20b)로부터 사전에 설정된 갯수이상으로 펄스가 입력되는 경우에 비상유압브레이크(11a∼11d)로 동작신호를 출력하는 프로그램로직컨트롤러(30)를 구성한다.

상기 프로그램로직컨트롤러(30)는 자체 호이스트브레이크(9a∼9d)의 동작신호를 인버팅한 신호와, 상기 근접스위치(20a, 20b)로부터의 신호를 논리곱하는 제1논리연산부(31)와, 상기 리미트스위치(12a~12d)로부터의 신호와 외부리셋버튼에 의한 리셋신호 및 호이스트브레이크(9a~9d)의 동작신호 및 호이스팅신호를 논리곱하여 출력하는 제2논리연산부(32)와, 상기 제2논리연산부(32)로부터의 신호를 입력받고, 이 신호가 리셋신호가 아닌경우에 상기 제1논리연산부(31)의 펄스신호를 카운팅하여 사전에 설정된 갯수이상으로 펄스가 입력되는 경우에 미끄러짐신호를 출력하는 계수/비교부(33)와, 상기 계수/비교부(33)로부터의 미끄러짐신호인가 출력되면 비상용 유압브레이크(11b)로 비상정지 제어신호를 출력하는 제어부(34)를 포함한다.

이와같이 구성된 본 발명의 장치에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

제2도에서 제6도까지를 참조하여 본 발명을 설명하면, 이와같은 크레인에서 슬립하는 현상(미끄러짐현상)을 감지하여 이를 방지하는 과정은, 먼저 1단계(61~64)에서는 크레인동작 명령지령이 있는가를 판단하여 동작지령이 있으면 크레인의 정상동작을 제어한다.

이를 구체적으로 설명하면, 제2도에서는 유성치차형 감속기(2)에 호이스트모터(8b)와 호이스터브레이크(9b) 및 와이어드럼(3b)만을 도시하고 있으며, 상기 장치와 동일하게 동작하는 3대의 호이스트모터(8a, 8c, 8d)와 호이스터브레이크(9a, 9c, 9d) 및 와이어드럼(3a, 3c, 3d)을 생략하였다. 제2도는 본 발명에 따른 크레인의 슬립 방지장치의 구성도로서, 제2도에 도시한 프로그램로직컨트롤러(30)에서 동작신호, 즉 크레인 동작신호신호가 있는 경우에는 크레인을 정상동작시켜서, 호이스터모터(8b)가 구동시키면, 이때 디스크를 잡고 있던 호이스터브레이크(9b)가 열려 계속해서 감지용 리미트스위치(12b)를 터치시 감속기(2)를 움직여 와이어드럼(3b)이 회전한다. 이에따라 와이어드럼(3b)에 감겨진 와이어가 풀림과 감김으로 버켓이 호이스팅되는 것이다. 한편 와이어드럼의 회전축에 연결된 베어링(13a)과 보조감속기(14a)에 따라 피그난(15a)이 연동한다.

다음, 제2단계(65)에서는 상기 제1단계(61~64)에서 크레인동작 명령지령이 없는 크레인 비구동상태에서 근접스위치(20a, 20b)로부터 입력되는 펄스가 사전에 설정된 갯수 이상인가를 판단한다.

이를 제4도를 참조하여 구체적으로 설명하면 먼저, 상기 프로그램로직컨트롤러에서 동작명령이 없는 경우에는 제5(a),(b),(c)도에 도시한 바와같이 크레인동작 명령지령신호중 호이스트브레이크의 동작명령(-F12.6)가 로우상태이고, 이 상태에서 호이스트브레이크의 이상등과 같이 크레인의 비정상적인 경우, 즉 와이어드럼(3b)의 미끄러짐이 발생하는 경우에는 상기 제2도 및 제3도에 도시한 상기 와이어드럼(3b)이 회전함에 따라서 베어링(13b)과 보조감속기(14b)를 통해 상기 와이어드럼(3b)과 연동하는 피크난(11)이 회전하고, 따라서 제3도에 도시한 피그난(15)에 형성된 돌출부와 비돌출부가 근접스위치(20a)로 교대로 근접하여 상기 근접스위치(20a)에서는 펄스(CP)를 제5(d)도에 도시한 바와같이 연속적으로 발생시킨다.

이와같은 상황에서 제4도에 도시된 앤드케이트인 제1논리연산부(31)는 상기 신호(-F12.6)의 인버팅된 신호와 근접스위치(20a)의 신호를 논리곱하여 제5(d)도에 도시한 근접스위치로부터의 펄스열(CP)을 출력한다.

마지막으로, 제3단계(66)에는 상기 제2단계(65)에서 사전에 설정된 갯수보다 근접스위치(20a, 20b)로부터의 펄스수가 큰 경우에는 비상용 유압브레이크(11a∼11d)를 동작시켜서 상기 비상용 유압브레이크(11b)의 제동력으로 와이어드럼(3b)의 미끄러짐을 방지하게 되는 것이다.

이를 제4도를 참조하여 구체적으로 설명하면, 상기 제1논리연산부(31)의 펄스를 계수/비교부(33)가 카운팅하여 상기 카운팅값이 사전에 설정된값(KC002)보다 큰 경우, 만약 상기 KC002가 2로 설정한 경우에는 상기 입력되는 펄스수가 2가 되면 상기 계수/비교부(33)는 와이어드럼(3b)의 미끄러짐으로 판단하여 출력단자(Q)로 미끄러짐신호(F42.4)를 출력한다. 물론 OR게이트인 제2논리연산부(32)에서는 내부리셋신호나 외부리셋신호가 있는 경우에는 상기 계수/비교부(33)를 리셋하지만, 이와 같이 미끄러짐신호를 출력하는 계수/비교부(33)의 상태는 상기 리미트스위치(12a~12d)로부터의 신호와 외부리셋버튼에 의한 리셋신호 및 호이스트브레이크(9a∼9d)의 동작신호 및 호이스팅신호를 논리곱하여 상기 계수/비교부(33)로 출력하는데, 이 출력신호는 내부 및 외부의 리세트신호가 없는 경우로 계수/비교부(33)가 리셋 안된 상태이다. 상기 미끄러짐신호를 입력받은 제어부(34)는 상기 비상용 유압브레이크(11b)로 제5(e)도에 도시한 바와같은 비상정지 제어신호인 브레이크 동작신호를 출력한다. 상기 비상용 유압브레이크(11b)는 상기 비상정지 제어신호에 의해서 유압제동 매카니즘에 의해서 와이어드럼(3b)의 미끄러짐을 방지하게 되는 것이다.

상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 버켓 크레인(bucket crane)에 있어, 제동장치인 호이스트브레이크의 고장으로 인한 와이어드럼의 미끄러짐 방지장치를 간단하게 구현함으로써, 설치비와 유지보수비가 저렴하게 되고, 또한 설치 및 유지보수가 용이하도록 하는 효과가 있으며, 또한, 제동장치인 호이스트브레이크의 고장으로 인한 와이어드럼의 미끄러짐을 방지함으로서, 크레인의 버켓이 아래로 추락함에 따른 안전사고를 미연에 방지하도록하는 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 상기 크레인의 슬립 방지장치 및 방법은 상기 기술한 실시예에 한정되지 않음을 용이하게 알 수 있을 것이다.

Claims

크레인본체(1)와, 크레인본체 상부에 설치되어 호이스트모터에 의해 구동되는 감속기(2)와, 상기 감속기 양측으로 설치되고 와이어가 감겨진 와이어드럼(3a~3d)과, 상기 감속기를 구동시키는 호이스트모터(8a~8d)와, 상기 감속기를 제동시키는 호이스트브레이크(9a~9d)와, 상기 감속기(2)에 의해 회전하여 버켓(7)을 호이스팅하는 와이어드럼(3a~3d)를 포함하는 크레인의 슬립 방지장치에 있어서, 상기 와이어드럼과 연동하는 보조감속기(14a, 14b) 및 피그난(pig non); 상기 피그난(15)의 회전에 따른 펄스를 발생시켜 프로그램직컨트롤러로 제공하는 근접스위치(20a, 20b); 상기 크레인동작과 호이스터브레이크(9a~9d) 및 비상유압브레이크(11a~11d)의 포함하는 각장치의 동작을 제어하고, 상기 각 장치의 비구동제어상태에서 상기 근접 스위치(20a, 20b)로부터 사전에 설정된 갯수이상으로 펄스가 입력되는 경우에 비상 유압브레이크(11a~11d)로 동작신호를 출력하는 프로그램로직컨트롤러(30)를 구비함을 특징으로 하는 크레인의 슬립 방지장치.
제1항에 있어서, 상기 프로그램로직컨트롤러(30)는 자체 호이스트브레이크(9a∼9d)의 동작신호를 인버팅한 신호와, 상기 근접스위치(20a, 20b)로부터의 신호를 논리곱하는 제1논리 연산부(31); 상기 리미트스위치(12a~12d)로부터의 신호와 외부리셋버튼에 의한 리셋신호 및 호이스트브레이크(9a∼9d)의 동작신호 및 호이스팅신호를 논리곱하여 출력하는 제2논리 연산부(32); 상기 제2논리연산부(32)로부터의 신호를 입력받고, 이 신호가 리셋신호가 아닌경우에 상기 제1논리연산부(31)의 펄스신호를 카운팅하여 사전에 설정된 갯수이상으로 펄스가 입력되는 경우에 미끄러짐신호를 출력하는 계수/비교부(33); 상기 계수/비교부(33)로부터의 미끄러짐신호인가 출력되면 비상용 유압브레이크로 비상정지 제어신호를 출력하는 제어부(34);로 이루어짐을 특징으로하는 크레인의 슬립 방지장치.
크레인본체(1)와, 크레인본체 상부에 설치되어 호이스트모터에 의해 구동되는 감속기(2)와, 상기 감속기 양측으로 설치되고 와이어가 감겨진 와이어드럼(3a~3d)과, 상기 감속기를 구동시키는 호이스트모터(8a∼8d)와, 상기 감속기를 제동시키는 호이스트브레이크(9a~9d)와, 상기 감속기(2)에 의해 회전하여 버켓(7)을 호이스팅하는 와이어드럼(3a~3d)과, 상기 와이어드럼과 연동하는 보조감속기(14a, 14b) 및 피그난(pig non)과, 상기 피그난(15)의 회전에 따른 펄스를 발생시켜 프로그램로직컨트롤러로 제공하는 근접스위치(20a, 20b)와, 각 장치의 동작을 제어함과 동시에 비상 감지시 비상유압브레이크(11a~11d)를 제어하는 프로그램로직컨트롤러(30)를 포함하는 크레인의 슬립 방지방법에 있어서, 크레인동작 명령지령이 있는가를 판단하여 동작지령이 있으면 크레인의 정상동작을 제어하는 제1단계(61~64); 상기 제1단계(61~64)에서 크레인동작 명령지령이 없는 크레인 비구동상태에서 와이어드럼(3b)의 미끄러짐에 따라서 근접스위치(20a, 20b)로부터 입력되는 펄스가 사전에 설정된 갯수 이상인가를 판단하는 제2단계(65); 상기 제2단계(65)에서 사전에 설정된 갯수보다 근접스위치(20a, 20b)로부터의 펄스수가 큰 경우에는 비상용 유압브레이크(11a~11d)를 동작시켜서 와이어드럼의 미끄러짐을 방지하는 제3단계(66);로 이루어짐을 특징으로 하는 크레인의 슬립 방지방법.