KR100276175B1 - 자이로 원리를 이용한 인양기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자이로 원리를 이용한 로프기구에 관한 것으로서, 비임(11)의 하측으로 구비되는 후크(12)로 중량물 자재를 탈착하고, 비임(11)의 상측으로 구비되는 마스터 링크(14)를 통하여 중량물을 이동시키는 크레인에 있어서; 상기 비임(11) 상에 고정되는 케이싱(21); 상기 케이싱(21) 상에 회동 가능하게 장착되고, 기어(25)(26)를 개재하여 모터(36)의 회전력을 받는 하우징(22); 상기 하우징(22)상에 회전 가능하게 장착되고, 벨트(29)를 개재하여 모터(35)의 회전력을 받는 휠(23); 상기 하우징(22)의 회동 위치를 검출하도록 복수로 장착되는 근접 스위치(27); 상기 하우징(22) 및 휠(23)의 속도를 조절하면서 자이로 모멘트에 의해 수직축 방향의 회전이 차단되도록 하는 컨트롤러(30); 그리고 상기 모터(35)(36)와 컨트롤러(30)에 동작 전원을 인가하기 위한 배터리(31) 및 배터리 차져(32)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 각종 건설현장에서 형강 등의 중량물 자재를 상측으로 이동시키는 작업이 적은 인원을 투입한 상태에서도 신속하고 안전하게 수행되도록 하는 효과가 있다.

Description

자이로 원리를 이용한 인양기구
본 발명은 자이로 원리를 이용한 로프기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 건설현장에서 형강 등의 중량물 자재를 상측으로 이동시키는 작업이 적은 인원을 투입한 상태에서도 신속하고 안전하게 수행되도록 하는 자이로 원리를 이용한 로프기구에 관한 것이다.
일반적으로 건설현장에는 타워 크레인을 이용하여 형강 등 각종의 중량물 자재를 끌어올리는 작업이 수시로 수행된다. 도 1을 이용하여 설명하면, 타워 크레인은 비임(11), 후크(12), 와이어 로프(13), 마스터 링크(14) 등으로 이루어지는 로프기구를 이용한다. 비임(11)의 하측으로 연결되는 와이어 로프(13)에는 중량물 자재를 탈착하기 위한 후크(12)가 구비되고, 비임(11)의 상측으로 연결되는 와이어 로프(13)에는 크레인에 고정하기 위한 마스터 링크(14)가 구비된다.
이와 같은 종래의 로프기구를 사용하는 경우 중량물 자재가 후크(12)에 고정된 상태로 상향 이동되는 동안에 풍력 등의 영향으로 마스터 링크(14) 및 와이어 로프(13)의 연결부를 중심으로 임의의 방향으로 회전하게 되므로 건설중인 건축물 내부의 필요한 위치로 진입시키기 용이하지 않다.
때문에 다른 작업자를 투입하여 자재의 양단을 끈으로 묶고 강제적으로 방향을 조절하는 방법을 사용하는데, 작업효율이 저하되어 공수가 증가될 뿐아니라 안전사고의 위험이 커지는 문제점을 내포하고 있다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 각종 건설현장에서 형강 등의 중량물 자재를 상측으로 이동시키는 작업이 적은 인원을 투입한 상태에서도 신속하고 안전하게 수행되도록 하는 자이로 원리를 이용한 로프기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 인양기구를 나타내는 구성도,
도 2는 도 1의 A-A 부분을 절개하여 나타내는 단면도,
도 3은 도 1의 B 방향에서 부분적으로 나타내는 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
11: 비임 12: 후크
13: 와이어 로프 14: 마스터 링크
21: 케이싱 22: 하우징
23: 휠 24: 브라케트
25: 피동기어 26: 구동기어
27: 근접 스위치 28: 블록
29: 벨트 30: 컨트롤러
31: 배터리 32: 배터리 차져
33, 34: 풀리 35, 36: 모터
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비임(11)의 하측으로 구비되는 후크(12)로 중량물 자재를 탈착하고, 비임(11)의 상측으로 구비되는 마스터 링크(14)를 통하여 중량물을 이동시키는 크레인에 있어서; 상기 비임(11) 상에 고정되는 케이싱(21); 상기 케이싱(21) 상에 회동 가능하게 장착되고, 기어(25)(26)를 개재하여 모터(36)의 회전력을 받는 하우징(22); 상기 하우징(22)상에 회전 가능하게 장착되고, 벨트(29)를 개재하여 모터(35)의 회전력을 받는 휠(23); 상기 하우징(22)의 회동 위치를 검출하도록 복수로 장착되는 근접 스위치(27); 상기 하우징(22) 및 휠(23)의 속도를 조절하면서 자이로 모멘트에 의해 수직축 방향의 회전이 차단되도록 하는 컨트롤러(30); 그리고 상기 모터(35)(36)와 컨트롤러(30)에 동작 전원을 인가하기 위한 배터리(31) 및 배터리 차져(32)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 휠(23)은 그 회전축이 상기 하우징(22)의 회전축과 직교하는 상태로 장착된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 인양기구를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A 부분을 절개하여 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 1의 B 방향에서 부분적으로 나타내는 구성도이다.
도 1에서, 본 발명은 비임(11)의 하측으로 구비되는 후크(12)로 중량물 자재를 탈착하고, 비임(11)의 상측으로 구비되는 마스터 링크(14)를 통하여 중량물을 이동시키는 크레인에 관련된다.
본 발명에 따르면 상기 비임(11) 상에 케이싱(21)을 고정한 다음, 기어(25)(26)를 개재하여 모터(36)의 회전력을 받는 하우징(22)을 상기 케이싱(21) 상에 회동 가능하게 장착한다. 케이싱(21)은 대략적으로 비임(11)의 중앙으로 고정하는데 도시처럼 비임(11)의 하측으로 고정할 수도 있지만 비임(11)의 상측으로 고정하는 것도 가능하다.
하우징(22)은 길이가 긴 판재를 평행하게 두고 그 양단을 길이가 짧은 판재로 연결한 사각형 구조로서 짧은 판재에는 회전축이 고정된다. 하우징(22)의 회전축을 케이싱(21) 상에 고정된 베어링에 장착하면 하우징(22)이 원활하게 회전 가능하게 된다. 하우징(22)을 회동시키기 위한 기어(25)(26)는 감속되는 치수비로 조합하고 모터(36)도 감속모터를 사용한다.
또, 본 발명에 따르면 벨트(29)를 개재하여 모터(35)의 회전력을 받는 휠(23)을 상기 하우징(22) 상에 회전 가능하게 장착한다. 모터(35)는 하우징(22) 상에 브라케트(24)를 이용하여 설치하고 모터(35)의 풀리(34)와 휠(23)의 풀리(33)를 벨트(29)로 연결한다. 벨트(29)는 타이밍 벨트를 사용하고, 모터(35)는 서보모터를 사용하여 휠(23)이 정확한 회전수로 제어되도록 한다. 휠(23)은 도 2처럼 작은 크기로 충분한 관성 모멘트를 발생하는 I형 단면 구조로 성형한다.
이때 상기 휠(23)은 그 회전축이 상기 하우징(22)의 회전축과 직교하는 상태로 장착된다. 즉 휠(23)의 회전축을 x축으로 볼 때 하우징(22)의 회전축은 y축이 되고 이에 직교하는 상하 방향은 z축이 된다. y축은 비임(11)과 항상 평행한 수평상태로 고정되지만 x축은 모터(36) 및 기어(25)(26)를 통한 회전력으로 하우징(22)과 함께 소정의 각도 내에서 회동된다. 이러한 x축과 y축은 마스터 링크(14)를 지나는 축상에 위치하도록 한다. 본 발명의 케이싱(21)에 장착되는 장비들의 무게 중심도 이 축상에 오도록 하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 따르면 상기 하우징(22)의 회동 위치를 검출하도록 복수의 근접 스위치(27)를 장착한다. 도 3에 나타내는 것처럼 피동기어(25)의 일측에 블록(28)을 고정하고, 케이싱(21)의 일측에 상기 블록(28)과 일정한 간극을 유지한 상태로 근접 스위치(27)를 설치한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 모터(35)(36)와 컨트롤러(30)에 동작 전원을 인가하기 위한 배터리(31) 및 배터리 차져(32)를 케이싱(21) 상에 장착한다. 본 발명의 로프기구는 상하로 높은 거리에 걸쳐 이동되므로 배터리(31)를 이용한 독립 전원이 필요하다. 배터리 차져(32)는 비임(11)이 지상 또는 전원이 있는 장소에 이르렀을 때 배터리(31)를 충전할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 상기 하우징(22) 및 휠(23)의 속도를 조절하면서 자이로 모멘트에 의해 수직축 방향의 회전이 차단되도록 하는 컨트롤러(30)를 케이싱(21) 상에 장착한다. 휠(23)을 고속으로 (예컨대 4,000rpm 정도) 회전시키면서 하우징(22)의 각속도를 제어하면 상하 방향의 z축에 자이로 모멘트가 발생되어 비임(11)의 회전을 방지하고 일정한 방향으로 고정할 수 있다. 비임(11)에 양중되는 자재의 중량에 따라 컨트롤러(30)를 이용하여 휠(23) 및 하우징(22)의 속도를 적절히 조절한다. 하우징(22)의 회동운동은 복수로 배치되는 근접 스위치(27)의 신호를 컨트롤러(30)에 입력하여 제어한다. 도 2의 부호 P는 휠(23)을 수용한 하우징(22)이 회동되는 궤적을 나타낸다.
그러므로 자재를 끌어올리는 과정에서 미리 휠(23) 및 하우징(22)의 속도를 조절해 두거나 리모콘 등을 이용하여 컨트롤러(30)에 조작신호를 계속적으로 보내면 자이로 모멘트가 유지되고 비임(11)이 임의로 회전되지 않아 자재를 원하는 방향으로 용이하게 이동시킬 수 있다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명의 자이로 원리를 이용한 로프기구는 각종 건설현장에서 형강 등의 중량물 자재를 상측으로 이동시키는 작업이 적은 인원을 투입한 상태에서도 신속하고 안전하게 수행되도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 비임(11)의 하측으로 구비되는 후크(12)로 중량물 자재를 탈착하고, 비임(11)의 상측으로 구비되는 마스터 링크(14)를 통하여 중량물을 이동시키는 크레인에 있어서;
    상기 비임(11) 상에 고정되는 케이싱(21);
    상기 케이싱(21) 상에 회동 가능하게 장착되고, 기어(25)(26)를 개재하여 모터(36)의 회전력을 받는 하우징(22);
    상기 하우징(22)상에 회전 가능하게 장착되고, 벨트(29)를 개재하여 모터(35)의 회전력을 받는 휠(23);
    상기 하우징(22)의 회동 위치를 검출하도록 복수로 장착되는 근접 스위치(27);
    상기 하우징(22) 및 휠(23)의 속도를 조절하면서 자이로 모멘트에 의해 수직축 방향의 회전이 차단되도록 하는 컨트롤러(30); 그리고
    상기 모터(35)(36)와 컨트롤러(30)에 동작 전원을 인가하기 위한 배터리(31) 및 배터리 차져(32)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자이로 원리를 이용한 로프기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 휠(23)은 그 회전축이 상기 하우징(22)의 회전축과 직교하는 상태로 장착되는 것을 특징으로 하는 자이로 원리를 이용한 로프기구.
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