KR100331740B1 - 접촉검지장치 - Google Patents

Abstract

다양한 방향에서의 물체 등의 접촉을 검지할 수 있음과 동시에, 검출감도를 방향에 따라서 다르게 하는 것이 용이하며, 구조가 간단하고 비용이 저렴한 접촉검지장치를 제공한다.

대략 수평면내에서 변위하였을 때에 가압부재로부터 원위치로의 복원력이 부여되도록 부동 지지된 접촉검지부재(2)의 리미트스위치 동작구멍(14)에, 리미트스위치(13)의 촉각형상 액츄에이터(13A)의 앞끝단부가 간극을 두고 끼워넣어져 있다. 상기 리미트스위치는 촉각형상 액츄에이터가 중립위치로부터 어느 방향으로 요동하여도 동작하며, 접촉검지부재가 물체 등에 접촉하여 변위하면, 리미트스위치 동작구멍의 가장자리가 촉각형상 액츄에이터의 앞끝단부를 옆쪽에서 눌러 리미트스위치를 동작시킨다.

Description

접촉검지장치

본 발명은 자주대차 등에 사람이나 물품 등이 접촉한 것을 검지하는 데 가장 적합한 접촉검지장치에 관한 것이다.

종래에, 공장에서 물품의 운반에 사용하고 있는 자주대차로서는, 예컨대 일본국 실개평 4-60749 호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 차체에 부착된 범퍼에 사람이나 물품(이하, 물체 등이라 함)과의 접촉을 검지하는 기구가 장착되어 있다.

상기 일본국 실개평 4-60749 호 공보에 기재되어 있는 것에서는, 용이하게 탄성변형하는 구조의 범퍼가 이용되며, 물체가 부딪혀 탄성변형하면, 상기 범퍼와 차체의 프레임측과의 사이에 스프링에 의해 팽팽하게 설치되어 있는 복수의 와이어가 변위하여 광전스위치 등의 센서를 동작시켜, 범퍼에 물체등이 접촉한 것이 검지된다.

그러나, 전술한 일본국 실개평 4-60749 호 공보에 기재되어 있는 것에서는, 범퍼에 물체 등이 접촉하였을 때의 탄성변형을 와이어의 변위로 바꿔서 센서에 전달하고 있기 때문에, 다수의 와이어와 센서가 필요하게 되고, 구조가 복잡하여 비용이 높아진다는 문제가 있었다.

또한, 범퍼가 물체 등에 위험이 없는 방향에서 일시적으로 가볍게 접촉하기만 하여도, 즉각 센서가 검지해 버려, 센서의 검지신호로 즉시 자주대차가 정지하도록 되어 있는 경우에는, 자주대차가 물체 등과 접촉할 때마다 발진을 되풀이하기 때문에, 반송효율이 저하하는 문제도 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 방향에서의 물체 등의 접촉을 검지할 수 있음과 동시에, 이 물체등과의 접촉을 검지하는 검지감도를 방향마다 다르게 하는 것을 용이하게 할 수 있으며, 구조가 간단하고 제조비용이 저렴한 접촉검지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 접촉검지장치의 일실시예를 나타낸 자주대차의 차체로의 범퍼 부착부분의 평면도,

도 2는 도 1의 A-A선 위치에 있어서의 화살표방향에서 본 부분단면도,

도 3은 도 1에 있어서의 범퍼의 평면도,

도 4는 도 1의 B-B선 위치에 있어서의 화살표방향에서 본 부분단면도,

도 5는 리미트스위치 동작구멍의 각종 형상을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주행대차 1A: 차체

2 : 범퍼(접촉검지부재) 3 : 부착 플레이트

3A : 나사삽입구멍 4 : 접시나사

5 : 완충지지부재(천정판부재) 6 : 범퍼 지지프레임

6A : 범퍼부착부 6B : 볼트구멍

7 : 볼트 7A : 너트

8 : 부착편 9 : 와셔

10 : 칼라 11 : 범퍼 지지나사

12 : 리미트스위치 부착브래킷 13 : 리미트스위치

13A : 촉각형상 액츄에이터

14,14A,14B,14C,14D : 리미트스위치 동작구멍

상기 목적을 위하여, 본 발명의 접촉검지장치는, 촉각형상 액츄에이터를 가지며, 상기 촉각형상 액츄에이터가 중립위치로부터 어떤 방향으로 요동변위하더라도 동작하는 리미트스위치와, 원위치에서 대략 수평면내의 변위가 가능하도록 부동 지지되어 있음과 동시에, 상기 변위의 방향과 대략 직교하는 방향으로 리미트스위치 동작구멍이 형성된 접촉검지부재와, 상기 접촉검지부재가 원위치에서 변위하였을 때, 접촉검지부재에 원위치로 향하는 복원력을 부여하는 가압부재를 구비하고 있다.

그리고, 상기 리미트스위치 동작구멍과 이 동작구멍에 끼워넣어진 촉각 형상 엑츄에이터와의 사이에, 물체등과의 접촉을 검지하는 검지감도를 방향마다 다르게 되는 간극을 형성하여, 상기 접촉검지부재가 원위치에 있을 때는 상기 촉각형상 엑츄에이터는 중립위치에 있고, 접촉검지부재가 물체 등과 접촉하여 변위하면, 리미트스위치 동작구멍의 가장자리가 촉각형상 액츄에이터의 앞끝단부를 옆쪽에서 눌러 리미트스위치를 동작시키도록 구성되어 있다.

상기 접촉검지부재는, 자주대차의 범퍼인 것이 특히 적합하다.

접촉검지부재에 물체 등이 접촉함으로써, 상기 접촉검지부재는 가압부재의 북원력에 저항하여 원점위치에서 변위하고, 접촉검지부재에 형성되어 있는 리미트스위치 동작구멍의 가장자리는, 촉각형상 액츄에이터를 요동시켜서 리미트스위치를 동작시켜, 물체 등이 접촉검지부재에 접촉한 것이 검지된다.

상기 리미트스위치의 검지신호는, 예컨대 접촉검지부재가 자주대차의 범퍼로서 사용되고 있는 경우에는, 상기 자주대차를 정지시키거나 후퇴이동시키기도 하는 제어신호로서 이용된다.

상기 리미트스위치의 검지감도는, 접촉검지부재에 형성된 리미트스위치 동작구멍과 여기에 끼워넣어진 촉각형상 액츄에이터 사이의 간극에서 바꿀 수 있으며, 또한 리미트스위치 동작구멍의 단면형상을 비원형으로 함으로써, 접촉검지부재의 변위방향에 의해 검지감도를 다르게 할 수도 있다.

(실시예)

이하, 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 접촉검지장치의 일실시예를 나타낸 자주대차 앞끝단의 범퍼 부착부분의 평면도로서, 주행대차(1)의 차체(1A)의 주행방향 앞끝단부에는 범퍼(2)가 부착되어 있다.

도 2는 도 1의 A-A선 위치에 있어서의 화살표방향에서 본 부분 단면도로서, 상기 범퍼(2)의 뒤쪽에는 부착 플레이트(3)가 고정되어 있고, 상기 부착플레이트(3)에는 복수의 나사삽입구멍(3A)이 형성되어, 이들의 나사삽입구멍(3A)에 부착 플레이트(3)의 범퍼(2) 이면과의 대향면쪽으로부터 각각 접시나사(4)가 끼워넣어져 있다.

부착 플레이트(3)의 후방에는 세로방향으로 향한 중공 원통형상의 완충지지부재(5)가 접촉되어 있으며, 상기 접시나사(4)는 완충지지부재(5)를 직경방향으로 관통하여 그 안둘레쪽에 너트(4A)가 나사맞춤되어, 부착 플레이트(3)와 완충지지부재(5)가 결합되어 있다.

한편, 차체(1A) 측의 범퍼 지지프레임(6)의 앞부분에는 범퍼부착부(6A)가 형성되어 있고, 여기에 형성되어 있는 볼트구멍(6B)에 후방에서 끼워넣어진 복수의 볼트(7)가 상기 완충지지부재(5)를 관통하여 그 안쪽에서 너트(7A)에 나사맞춤하여, 완충지지부재(5)와 범퍼부착부(6A)가 결합되어 있다.

완충지지부재(5)는 우레탄고무에 의해 형성되어, 그 직경방향으로 용이하게 탄성변형이 가능하며, 완충지지부재(5)를 통하여 범퍼(2)가 범퍼부착부(6A)에 대하여 대략 수평면 내에서 변위가능하도록 부동(浮動) 지지되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 완충지지부재(5)는 차체(1A)의 앞부분 좌우양측에 설치되어 있으며, 범퍼(2)에 외력이 가해지지 않은 상태에서는, 그 단면은 탄성에 의해 대략 원고리형상으로 유지되어 있고, 범퍼(2)를 동 도면에서와 같이 원위치에 유지하고 있다.

또한, 상기 범퍼 지지프레임(6)의 완충지지부재(5)가 부착되어 있는 위치의 뒤쪽부에는, 대략 수평인 부착편(8)이 절곡형성되어 있고, 그 상면에는 와셔(9)와칼라(10)가 범퍼 지지나사(11)에 의해 나사부착되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 범퍼(2) 상면의 좌우위치에는, 전술한 칼라(10)가 끼워넣어지는 앞뒤로 길게, 뒤끝단이 절취되어 있는 타원형의 구멍(h)을 가지는 한쌍의 결합부(2A)가 형성되어 있다.

각각의 결합부(2A)의 구멍(h)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 그 상면이 와셔(9)의 아래면에 접촉되어 있으며, 상기 와셔(9)에 의해 범퍼(2)의 상면이 떠오르는 것이 규제되어, 유연한 완충지지부재(5)에 의해 부동상태로 지지되어 있는 범퍼(2)에 경사가 생기지 않도록 하고 있다.

상기 구멍(h)과 칼라(10)의 사이에는 간극이 형성되어 있고, 완충지지부재(5)에 지지되어 있는 범퍼(2)가 대략 수평면내에서 변위할 수 있도록 되어 있다.

이 실시예에 있어서는, 완충지지부재(5)가 본 발명의 가압부재로서의 역할을 가지고 있으며, 범퍼(2)에 외력이 가해지면 완충지지부재(5)를 탄성변형시켜 대략 수평면내에서 변위하는데, 이때 완충지지부재(5)에 원래의 형태로 되돌아가려는 탄성복원력이 생기고, 상기 외력이 제거되면 상기 탄성복원력이 범퍼(2)를 원위치로 복귀시킨다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차체(1A) 앞끝단의 양측 모서리부분에 있어서의 범퍼(2)의 위쪽 위치에는, 리미트스위치 부착브래킷(12)이 설치되어 있고, 각각의 리미트스위치 부착브래킷(12)에는 리미트스위치(13)가 부착되어 있다.

도 4는 도 1의 B-B선 위치에 있어서의 화살표방향에서 본 부분 단면도로서,리미트스위치(13)는 아래쪽으로 돌출한 촉각형상 액츄에이터(13A)를 가지고 있으며, 상기 촉각형상 액츄에이터(13A)가 대략 수직 아래쪽으로 향하고 있는 중립위치를 중심으로 하여, 어느 방향으로 요동 변위하더라도 동작하도록 구성되어 있다.

전술한 한쌍의 리미트스위치(13)의 촉각형상 액츄에이터(13A)의 앞끝단부는, 도 3에 나타낸 범퍼(2) 상면의 좌우 양끝단 부근에 형성되어 있는 원형의 리미트스위치 동작구멍(14)에 각각 끼워넣어져 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 촉각형상 액츄에이터(13A)의 앞끝단부는, 범퍼(2)가 원위치에 있을 때에, 리미트스위치 동작구멍(14)의 중심에 위치하여 중립위치에 있고, 범퍼(2)가 물체 등과 접촉하여 변위하면, 리미트스위치 동작구멍(14)의 가장자리가 촉각형상 액츄에이터(13A)의 앞끝단부를 옆쪽에서 눌러 리미트스위치(13)를 동작시킨다.

상기 리미트스위치(13)의 동작신호에 의해, 자주대차(1)는 정지 또는 후퇴이동하도록 제어된다. 그리고 접촉한 물체 등이 범퍼(2)에서 떨어져 범퍼(2)가 차체(1A)에 대하여 원위치로 복귀하면, 리미트스위치(13)의 촉각형상 액츄에이터(13A)도 중립위치로 되돌아간다.

도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 범퍼(2)가 원위치에 있을 때에, 촉각형상 액츄에이터(13A)의 앞끝단부는, 원형의 리미트스위치 동작구멍(14)의 대략 중심위치에 있으며, 리미트스위치 동작구멍(14)의 가장자리와의 사이에 고리형상의 간극이 형성되어 있고, 범퍼(2)가 물체 등에 접촉하여 리미트스위치(13)를 동작시킬때까지의 작동이 대략 수평면 내에서 전체 방향과 같고, 등방적인 검출감도를 얻을수 있다.

또한, 동 도면 (b)는 범퍼(2)에 앞뒤로 긴 타원형의 리미트스위치 동작구멍(14A)을 형성한 예이며, 촉각형상 액츄에이터(13A)의 앞끝단부와 리미트스위치 동작구멍(14A)과의 간극은, 앞뒤 양측으로 크고, 좌우 양측으로 작게 되어 있고, 리미트스위치(13)의 감도는 범퍼(2)의 전후방향의 변위에 대하여 둔하고, 좌우방향의 변위에 대하여 민감하게 되어 있다.

또한, 동 도면 (c)는 좌우로 긴 타원형으로 리미트스위치 동작구멍(14B)을 형성한 경우이고, 이 경우는 리미트스위치(13)의 감도가 범퍼(2)의 전후방향의 변위에 대하여 민감하고, 좌우방향의 변위에 대하여 둔하게 되어 있다.

또한, 동 도면 (d)는 후방으로 폭이 넓어지는 대략 3각형상의 리미트스위치동작구멍(14d)를 형성한 경우이고, 이 경우는 차체(1A)에 대하여 범퍼(2)의 후방 및 좌우경사 후방으로의 변위에 대하여 리미트스위치(13)가 민감하게 동작하고, 그 밖의 방향으로 범퍼(2)로 변위하였을 때의 감도는 둔하게 되어 있다.

상술한 실시예에서는, 완충지지부재(5)에 의해, 범퍼(2)를 차체(1A)쪽에 부동 지지하고, 또한 범퍼(2)가 원위치에서 변위한 때에 원위치로 복귀하는 복원력을 얻고 있는데, 범퍼(2)를 대략 수평면내에서 변위가 가능하도록 부동 지지하는 수단과 원위치로 복원시키는 가압수단을 개별적으로 이용하여도 좋고, 그 경우 부동 지지하는 수단이나 가압수단으로서는, 각각 링크나 스프링 등으로 구성할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 자주대차의 범퍼를 접촉검지부재로서 이용하고 있는 예를 나타내었으나, 본 발명의 접촉검지장치는 그 용도를 자주대차에만 한정하는것은 아니고, 예컨대 바닥면을 자력으로 주행하는 로봇의 주행체 등의 접촉검지장치로서 이용가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 접촉검지장치에 의하면, 촉각형상 액츄에이터를 가지며, 상기 촉각형상 액츄에이터가 중립위치로부터 어느 방향으로 요동변위하여도 동작하는 리미트스위치와, 원위치로 힘이 가해진 상태에서 상기 원위치로부터 대략 수평면내의 변위가 가능하도록 부동 지지되어 있는 접촉검지부재를 조합하고, 접촉검지부재에 형성된 리미트스위치 동작구멍에 상기 촉각형상 액츄에이터의 앞끝단부가 끼워넣어져 있는 간단한 구성에 의해, 다양한 방향에서의 접촉검지부재로의 물체 등이 접촉하는 것을 검지할 수 있으므로, 부품점수가 적고, 동작이 확실하여 제조 비용을 싸게 할 수가 있다.

또한, 리미트스위치 동작구멍과 이 동작구멍에 끼워넣어진 촉각형상 액츄에이터 사이에, 물체등과의 접촉을 검지하는 검지감도를 방향마다 다르게 하는 간극을 형성한 것에 의해 펌퍼가 물체등에 접촉하여 리미트스위치를 동작시키는 간극에서의 여유, 즉 리미트스위치의 검지감도는, 이 간극에서 변할 수 있고, 예를들면 리미트스위치 동작구멍의 단면형상을 비원형으로 하여 방향마다 간극이 다르게 설정되도록 함으로써 접촉검지부재의 변위방향에 따라 검지감도를 다르게 할 수도 있다.

특히 접촉검지부재를 자주대차 범퍼로서 구성하고 있는 경우에는, 범퍼에 인체나 물품이 위험하지 않은 방향에서 일시적으로 가볍게 접촉한 것만으로는, 리미트스위치가 동작하지 않아, 자주대차의 주행을 속행시킬 수 있기 때문에, 리미트스위치의 동작과다로 자주대차가 빈번히 정지함으로써 생기는 반송효율의 저하를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 촉각형상 액츄에이터를 가지며, 상기 촉각형상 액츄에이터가 중립위치로부터 어느 방향으로 요동 변위하여도 동작하는 리미트스위치와,

   원위치에서 대략 수평면내의 변위가 가능하도록 부동 지지되어 있음과 동시에, 상기 변위의 방향과 대략 직교하는 방향으로 리미트스위치 동작구멍이 형성된 접촉검지부재와,

   상기 접촉검지부재가 원위치에서 변위하였을 때, 접촉검지부재에 원위치로 향하여 복원력을 부여하는 가압부재를 구비함과 동시에,

   상기 리미트스위치 동작구멍과 이 동작구멍에 끼워넣어진 촉각형상 엑츄에이터와의 사이에, 물체등과의 접촉을 검지하는 검지감도를 방향마다 다르게 되는 간극을 형성하며, 상기 접촉검지부재가 원위치에 있을 때는 상기 촉각형상 액츄에이터는 중립위치에 있고, 접촉검지부재가 물체 등과 접촉하여 변위하면, 리미트스위치 동작구멍의 가장자리가 촉각형상 액츄에이터의 앞끝단부를 옆쪽에서 눌러 리미트스위치를 동작시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉검지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 물체검지부재가 자주대차의 범퍼인 것을 특징으로 하는 접촉검지장치.