KR100556220B1 - 오렌지 필 타입 그랩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압식 그랩(grab)에 관한 것으로, 특히 파지부(把持部)를 이루는 복수의 그립암(grip arms)을 오므리고 벌리는 동작이 그랩 자체의 중량과 유압실린더의 피스톤헤드 상부와 하부에 각각 형성된 제1 및 제2챔버에 선택적으로 입출되도록 유압유의 흐름을 결정하는 솔레노이드밸브를 제어하는 리모트콘트롤러에 의하여 이루어지도록 하여 원격조정이 가능하도록 한 오렌지 필 타입(orange peel type, 다악형(多顎型)) 그랩에 관한 것이다.

본 발명에 따른 오렌지 필 타입 그랩은 베이스; 상기 베이스에 각 회동축을 통하여 대칭된 형태로 연결되어 있고, 상기 베이스에 결합되는 제1결합단부, 제1절곡부, 제2절곡부, 그리고 블레이드(blade)단부로 이루어져 갈고리 형태를 갖는 복수의 그립암(grip arm)들로 이루어진 파지부(把持部); 홀더; 상기 홀더와 상기 파지부의 그립암에 속하는 상기 제1절곡부에 위치한 제2결합부를 고정핀을 통하여 회동가능하게 연결하는 복수의 링크암; 상기 베이스와 상기 홀더 사이를 잇도록 상기 베이스 및 상기 홀더 각각과 연결된 실린더 및 피스톤로드로 이루어진 실린더부; 상기 실린더부에 연결핀을 통하여 대칭되게 결합된 복수의 휠, 그리고 상기 휠에 감겨 있으며 상기 홀더의 가이드부를 지나 연결된 와이어를 포함하는 인양부; 및 리모트콘트롤러, 상기 리모트콘트롤러로부터의 신호를 수신하는 수신부, 유압유탱크, 상기 피스톤헤드의 상하부에 형성되는 제1 및 제2 챔버와 상기 유압유탱크를 연결하는 배관, 상기 배관상에 배열되어 있고 상기 실린더부의 피스톤로드가 승강되도록 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로 유압유가 선택적으로 입출되도록 하기 위하여 상기 수신부의 신호에 따라 개방 방향이 정해지는 솔레노이드밸브와 체크밸브, 상기 수신부 및 상기 솔레노이드밸브에 전원을 공급하는 배터리로 이루어진 유압유제어부;를 포함하여 이루어진다.

그랩, 오렌지, 파지부, 유압, 실린더, 리모트콘트롤러, 솔레노이드밸브, 프리필 밸브

Description

오렌지 필 타입 그랩{ORANGE PEEL TYPE GRAB}

도 1은 본 발명의 출원인에 의한 특허등록 제0321895호의 공보 도 3을 도시한 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 그랩의 개략적인 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 그랩에서 베이스와 파지부를 중점적으로 도시한 평면도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 실린더부의 동작을 도시한 개략적인 측면도,

도 5는 실린더부의 개략적인 부분 확대 정단면도,

도 6은 실린더부의 개략적인 평단면도,

도 7은 본 발명에 따른 그랩의 유압제어부와 관련된 유압회로도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 오렌지 필 타입 그랩의 3D 이미지이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

G: 그랩 10: 베이스

20: 파지부 20A: 그립암

21: 제1결합단부 23: 제1절곡부

23a: 제2결합부 25: 제2절곡부

27: 블레이드단부 30: 홀더

31: 가이드롤러 40: 링크암

41,43: 고정핀 50: 실린더부

51: 실린더 51A,51B:챔버

53: 피스톤로드 55: 가이드수단

55A: 내피부재 55B: 외피부재

60: 인양부 61: 휠

61a: 휠박스 63: 와이어

65: 와이어체결 보조부재 70: 유압유제어부

71:리모트콘트롤러 71a: 수신부

73: 유압유탱크 75: 챔버연결부

77: 제1탱크연결부 79: 제2탱크연결부

75a,77a,79a: 배관 75b: 솔레노이드밸브

본 발명은 유압식 그랩(grab)에 관한 것으로,

특히 파지부(把持部)를 이루는 복수의 그립암(grip arms)을 오므리고 벌리는 동작이 그랩 자체의 중량과 유압실린더의 피스톤헤드 상부와 하부에 각각 형성된 제1 및 제2챔버에 선택적으로 입출되도록 유압유의 흐름을 결정하는 솔레노이드밸브를 제어하는 리모트콘트롤러에 의하여 이루어지도록 하여 원격조정이 가능하도록 한 오렌지 필 타입(orange peel type, 다악형(多顎型)) 그랩에 관한 것이다.

일반적으로 그랩은 크레인에 매달고 석탄, 자갈, 흙, 등의 낱알로 되어 있는 물건을 움켜잡거나 떠넣어 올려서 쏟아내는 작업을 하기 위한 기구로서,

본 발명의 출원인은 엔진 동력 및 전기 동력을 이용하여 그리퍼(gripper)를 조이고 벌렸던 종래 그랩에서 제기된 과도한 중량과 복잡한 구조로 인한 잦은 고장과 높은 에너지소비율 문제를 해결하기 위하여

특허등록 제0321895호(2002.01.11) 『유압식 그래브 버킷』에서 자중과 유압에 의한 동작이 가능하도록 한 그랩을 출원하여 등록받은 바 있다.

상기 등록특허의 그랩은 크램쉘타입(clamshell type, 조개껍질형)의 것으로, 본 발명의 오렌지 필 타입에는 직접적으로 적용하기에는 무리가 있다.

또 상기 등록특허의 그랩은 도1의 유압회로도(공고공보의 도 3 참조)에서 확인할 수 있는 바와 같이,

그리퍼(gripper)의 벌림 동작과정은

먼저 실린더 로드(44)가 실린더(34)에 삽입되어 전진된 상태인, 그리퍼(미도시 됨)가 벌어진 상태를 초기상태로 보면, 이때 실린더(34)의 상부에 형성된 제1챔버(64)에 유압유가 가득 채워져 있는 상태이고,

리모트콘트롤러(104)를 온(on)시켜 수신부(46)에 신호를 보내면, 상기 수신부(46)에서 신호를 받아 전기적으로 변화시켜 제1체크밸브(56)로 신호를 보내고 개방하고,

이때 상기 실린더 로드(44)는 그리퍼의 자중에 의하여 후진하면서 상기 제1챔버(64)에 있던 유압유가 제1관로(60)를 따라 체크밸브(56)로 흘러가고,

상기 제1체크밸브(56)는 개방된 상태이므로 유압유가 급속도로 흘러나오는데 이때에는 상기 스피드콘트롤러(59)를 조절함으로써 조절된 미소량의 유압유가 제2관로(62)로 흘러가도록 하여 상기 실린더 로드(44)가 급속하게 후진되어 버킷의 그립퍼가 급속하게 열려지는 것을 막아준다.

상기 제2챔버(66)로 유압유가 들어갈 때 상기 유압유가 제2챔버(66)에 다 채워지지 않게 되어 진공이 발생할 수 있는데, 이때에는 오일탱크(48)에 담겨있는 유압유가 스피드콘트롤러(58)를 거쳐 제2관로(62)를 통해 공급되어 지면서 제2챔버(66)를 채우게 되어 진공의 발생을 막아주고 실린더(34)의 로드(44)가 후진하도록 밀어준다.

다음으로 그리퍼를 오므리는 동작과정은

상승했던 실린더 로드(44)와 실린더는 실린더로드가 결합된 가이드박스(미지 칭 됨)가 자중에 의해 하강하면 상기 실린더(34)에 형성된 제2챔버(66)에 있던 유압유가 제2관로(62)를 통해 빠져나감과 동시에 제2체크밸브(57)와 스피드콘트롤러(59)와 제1체크밸브(56)를 거쳐서 제1챔버(64)로 유입되어 실린더 로드(44)가 원할하게 하강하고,

이때 상기 유압유는 빠른 속도로 스피드콘트롤러(58)와 오일탱크(48)로 빠져 나가게 되는데 상기 스피드콘트롤러(58)는 오일탱크(48)로 흘러 들어가는 유압유의 양이 일정하도록 셋팅된 상태이므로 상기 제2챔버(66)에 서 흘러나오는 유압유의 유출속도가 늦어지고 상기 실린더로드(44)와 가이드박스(50)가 급격히 내려오는 것을 방지하게 된다.

이상과 같은 등록특허에서 그리퍼가 맞물려 있고 하적물이 담겨진 상태에서 그랩을 들어 올리면 그랩 자체의 하중과 하적물의 하중을 합산한 중량(예: 25t 상회)이 실질적으로 상기 실린더(34)의 제2챔버(64)에 위치한 유압유를 가압하여 압축시킬 수 있고,

상온에서 상기 실린더(34)의 내경이 약 360mm이고 길이가 약 1600mm이며, 실린더로드(44)의 외경이 200mm인 경우, 상기 제2챔버(66)에 위치하는 통상의 유압유는 팽창(또는 압축)되어 약 40mm의 백래쉬(backlash) 현상이 나타나는 것으로 밝혀져,

상기 하적물이 곡식 낱알 등과 같이 크기가 작은 것일 경우 하적 이동 중에 백래쉬로 인하여 쏟아지는 문제가 발생할 수 있으며,

만약 상기 제2챔버(66)에 완전히 유압유가 채워지지 않은 경우에는 이러한 문제가 더 커지는 것을 발견하게 되었다.

본 발명은 크램쉘타입(clamshell type)의 특허등록 제0321895호의 기술을 오렌지 필 타입(orange peel type) 그랩에 적용하고자 제안된 것이다.

이를 위하여 본 발명은 복수의 그립암(grip arms)으로 이루어진 파지부의 조임과 벌림 동작을 위하여 베이스와 홀더, 링크암 등을 도입하고, 원격조정에 의한 유압유 흐름 제어가 가능한 실린더부와 유압유제어부를 도입한 그랩을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 상기 파지부의 그립암이 맞물려 조여진 상태에서 실린더의 피스톤헤드 상부의 제1챔버에 위치한 유압유가 그랩의 자중과 하적물의 무게를 합한 중량에 의하여 팽창(또는 압축)되어 백래쉬 문제가 발생하여 하적물이 추락하는 사태를 방지하기 위하여 유압유의 원활한 흐름이 가능하도록 한 유압회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 오렌지 필 타입 그랩은 베이스; 상기 베이스에 각 회동축을 통하여 대칭된 형태로 연결되어 있고, 상기 베이스에 결합되는 제1결합단부, 제1절곡부, 제2절곡부, 그리고 블레이드(blade)단부로 이루어져 갈고리 형태를 갖는 복수의 그립암(grip arm)들로 이루어진 파지부(把持部); 홀더; 상기 홀더와 상기 파지부의 그립암에 속하는 상기 제1절곡부에 위치한 제2결합부를 고정핀을 통하여 회동가능하게 연결하는 복수의 링크암; 상기 베이스와 상기 홀더 사이를 잇도록 상기 베이스 및 상기 홀더 각각과 연결된 실린더 및 피스톤로드로 이루어진 실린더부; 상기 실린더부에 연결핀을 통하여 대칭되게 결합된 복수의 휠, 그리고 상기 휠에 감겨 있으며 상기 홀더의 가이드부를 지나 연결된 와이어를 포함하는 인양부; 및 리모트콘트롤러, 상기 리모트콘트롤러로부터의 신호를 수신하는 수신부, 유압유탱크, 상기 피스톤헤드의 상하부에 형성되는 제1 및 제2 챔버와 상기 유압유탱크를 연결하는 배관, 상기 배관상에 배열되어 있고 상기 실린더부의 피스톤로드가 승강되도록 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로 유압유가 선택적으로 입출되도록 하기 위하여 상기 수신부의 신호에 따라 개방 방향이 정해지는 솔레노이드밸브와 체크밸브, 상기 수신부 및 상기 솔레노이드밸브에 전원을 공급하는 배터리로 이루어진 유압유제어부;를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

각 도면에서 특허등록 제0321895호와 관련된 도 1과 본 발명과 관련된 도 2 이하의 참조부호는 서로 무관한 것이며,

도 8a 및 도 8b의 3D 이미지는 이해의 편의를 위한 것으로 참조부호를 붙이지 않았다.

먼저 도 2, 도 3, 도 4a, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 그랩(G)에서 베이스(10)의 단부, 특히 복수의 브라켓(11)(도 3 참조)에는 무게중심을 기준으로 대칭된 방사상 형태로 파지부(20)를 이루는 복수의 그립암(grip arms)(20A)이 결합되어 있으며,

상기 베이스(20)의 상부에는 실린더부(50)를 이루는 실린더(51)와 가이드수단(55)의 일부인 내피부재(55A)(도 5 및 도 6 참조)가 배열되어 있다.

상기 베이스(10)의 형태는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

또 상기 파지부(20)를 이루는 복수의 그립암(20A)은 도면에서는 6개 구비되어 있어, 도시된 본 발명에 따른 그랩(G)은 결국 6 타인(tine) 오렌지 필 타입인데,

상기 그립암(20A)의 수는 다양하게 변형될 수 있고, 짝수 뿐 아니라 홀수인 것도 가능하며, 홀수인 경우에도 상기 베이스(10)에 등간격으로 대칭되게 배열되는 것이 무게중심의 유지를 위하여 바람직하다.

상기 그립암(20A)은 갈고리 형태로 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이,

상기 베이스(10)의 브라켓(11)에 각 회동축(21a)을 통하여 대칭된 형태로 연결되어 있는 제1결합단부(21), 제1절곡부(23), 제2절곡부(25), 그리고 블레이드(blade)단부(27)로 이루어져 있으며,

특히 상기 블레이드단부(27)는 나사 등의 체결수단을 통하여 상기 제2절곡부(25) 단부에서 착탈식으로 결합되는 것이어서 오랜 사용으로 마모가 심할 경우 교 체가 가능한 것이 바람직하다.

이상과 같이 갈고리 형태의 그립암(20)의 각 부분(21)(23)(25)(27)을 구분하여 지칭한 것은 설명의 편의를 위한 것이며, 이러한 그립암 구성부분들의 명칭 특징에 의하여 본 발명의 제한되는 것은 아니다.

또 도 2 및 도 5에서, 상기 베이스(10)의 상부에는 홀더(30)가 구비되어 있으며,

상기 홀더(30)의 단부에는 상기 파지부(20)의 그립암(20A)의 제1절곡부(23) 상부쪽에 구비된 제2결합부(23)에 일단이 고정핀(41)에 의하여 회동가능하게 고정된 링크암(40)의 타단부가 고정핀(43)을 통하여 고정되어 있으며,

상기 홀더(30)의 하부에는 상기 실린더부(50) 중 피스톤로드(53), 가이드수단(55)을 이루는 외피부재(55B), 그리고 인양부(60)를 이루는 휠(61)이 고정된 휠박스(61a)가 고정되어 있다.

상기 베이스(10)의 브라켓(11), 상기 파지부(20)의 그립암(20A), 상기 링크암(40)의 수는 모두 동일하다.

다음으로 도 2, 도 4a, 도 5 및 도 6에서, 상기 실린더부(50)는 앞서 언급한 바와 같이,

상기 베이스(10) 상부에 고정부(51a)를 통하여 결합된 실린더(51)와,

상기 홀더(30)의 하부에 배열되어 있고 상기 실린더(51) 내부에 항상 위치하는 헤드(53a)를 갖는 피스톤로드(53)를 포함한다.

나아가 상기 실린더부(50)는 상기 실린더(51)에서 수직왕복운동을 하는 피스톤로드(53)의 안정되고 원활한 동작을 보장하고,

상기 실린더(51) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하며,

본 발명의 그랩(G)을 이루는 구성요소 자체의 자중에 의하여 상기 그립암(20A)의 파지(오므림) 및 해제(벌림) 동작이 원활하게 이루어지도록 인양부(60)와 유압제어부(70)를 고정하기 위하여

가이드수단(55)을 더 포함하는데,

도 5 및 도 6에서, 상기 가이드수단(55) 중 내피부재(55A)는 상기 실린더(51) 외부와 상기 베이스(10) 상부에 각각 고정되어 있고,

상기 외피부재(55B)는 상기 내피부재(55A)의 외부에 배열되어 있고, 상기 피스톤로드(53)의 상단부에 연결되어 있으며,

상기 내피부재(55A)와 상기 외피부재(55B) 사이에는 두 부재(55A)(55B) 원활한 활주를 보장하기 위한 베어링(55C)이 개재되어 있다.

나아가 상기 실린더부(50) 외부의 외피부재(55B)에 배열된 휠(61)을 포함하는 인양부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 크레인의 후크(H)가 걸릴 수 있는 끼움공(65a)이 형성된 와이어체결 보조부재(65)를 통하여 그랩(G) 전체의 인양이 가능 하도록 되어 있으며,

상기 보조부재(65)에 단부가 고정된 와이어(63)는 도2, 도 4a 및 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 실린더부(50)의 가이드수단(55)을 이루는 외피부재(55B) 외측 및 상기 외피부재 하부 외측에 고정된 고정프레임(F) 상부에 고정된 휠박스(61a)에 고정축핀(61b)을 통하여 회동가능하고 대칭된 형태로 각각 고정된 두 쌍의 휠(61)에 감겨 있는 형태이다.

다음으로 상기 파지부(20) 및 상기 실린더부(50)와 함께 본 발명의 핵심을 이루는 유압유제어부(70)는 도 2 및 도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이,

(도 7에서 점선은 리모트콘트롤러(71a)에 의한 신호전달관계, 일점쇄선은 배터리(71b)로부터의 전원공급관계, 그리고 이점쇄선은 유압유를 위한 배관(75a)(77a)(79a) 연결관계를 나타낸다)

상기 실린더부(50) 가이드수단(55)의 외피부재(55B)와 연결된 프레임(F)(도 5 참조) 상부에 배열되어 솔레노이드밸브(75b)의 개방 방향이 결정하는 수신부(71a)를 갖고, 상기 수신부(71a) 및 솔레노이드밸브(75b)를 위한 배터리(71b)가 구비되어 있으며,

상기 솔레노이드밸브(75b)의 원격조정을 위하여 상기 수신부(71a)로 제어신호를 발하는 리모트콘트롤러(71)를 포함한다.

유압유의 적절한 이송을 위하여 상기 프레임(F)에 구비된 유압유탱크(73)와 상기 피스톤헤드(53a)를 중심으로 상기 실린더(51)의 상하부에 형성되는 제1 및 제 2챔버(51A)(51B)를 연결하는 배관(75a)(77a)(79a)과, 각 배관에 구비된 밸브와 관련된 상세한 설명은 이하에서 상설하도록 한다.

이하 본 발명에 따른 그랩(G)의 동작과정을 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저 도 2, 도 4a, 도 8b와 같이 파지부(20)의 그립암(20A)이 서로 맞물려 오므려진 상태를 초기상태로 보면,

하적물을 옮기기 위하여 상기 그립암(20A)을 도 4b 및 도 8a와 같이 벌리려면 크레인의 후크(H)를 상기 와이어체결 보조부재(65)의 끼움공(65a)에 거고 그랩(G)을 들어 올린 상태에서,

도 4b, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 그랩(G)에서 일정 거리 떨어진 상태에서 리모트콘트롤러(71)를 사용하여 신호를 발하면 상기 프레임(F) 상부에 구비된 수신부(71a)로 신호가 가해지고,

해당 신호는 상기 수신부(71a)를 거쳐 실린더(51)의 제1챔버(51A) 및 제2챔버(51B)를 연결하는 배관(75a)을 포함하는 챔버연결부(75)의 솔레노이드밸브(75b)로 전달되어 개방방향을 전환하게 된다.

상기 밸브(75b)의 방향전환과 함께 [상기 베이스(10)와 상기 파지부(20)]의 중량으로 인하여 상기 실린더(51)로부터 피스톤로드(53)가 인출되도록 작용하던 자중(自重)은 상기 피스톤헤드(53a)의 상승이 가능하도록 하고,

이에 따라 최초 상기 피스톤헤드(53a) 상부의 제1챔버(51A)에 충전되어 있던 유압유가 상기 피스톤헤드(53a)의 상승으로 인하여 가압되어

상기 배관(75a) 및 솔레노이드밸브(75b)를 거쳐 상기 실린더(51)의 제2챔버(51B)로 이송되고,

이에 따라 상기 피스톤로드(53)는 지속적으로 상승하게 되며,

상기 제1챔버(51A) 보다 체적이 더 큰 제2챔버(51B)를 고려할 때 제1챔버를 채우고 있던 유압유만으로는 상기 제2챔버를 모두 채울 수 없을 것이므로,

두 챔버의 체적 차이만큼의 유압유 보충분은 상기 유압유탱크(73)로부터 유압유가 상기 탱크(73)와 제2챔버(51B)를 연결하는 제2탱크연결부(79)의 배관(79a)을 통하여 제2챔버로 공급되고,

이때 급격한 유압유 이송으로 급격하게 상기 실린더(51)에서 피스톤로드(53)가 뽑히고 상기 파지부(20)의 그립암(20A)이 빠르게 벌어지는 것을 방지하기 위하여 상기 제2탱크연결부(79)의 배관(79a)에는 속도제어수단의 일종으로써 쓰로틀(throttle)밸브(79b)가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1챔버(51A) 및 상기 탱크(73)로부터 유압유가 상기 제2챔버(51B)로 공급됨에 따라 상기 피스톤로드(53)는 상기 실린더(51)에서 초기 설정된 만큼 최대로 뽑히고,

결국 도 4b 및 도 5에서와 같이, [베이스(10)-실린더(51)-내피부재(55A) 결합체]와 [홀더(30)-피스톤로드(53)-외피부재(55B)-프레임(F)-두 쌍의 휠박스(61a) 결합체]는 이격되며,

이에 따라 상기 파지부(20)의 그립암(20A)은 상기 홀더(30)와 상기 그립암(20A)의 제2결합부(23a)를 연결하고 있는 상기 링크암(40)을 통하여 작용되는 상승력으로 인하여 상기 베이스(10) 단부에 결합된 상기 회동축(21a)을 기점으로 상승하여 서로 벌어지게 된다.

상기 그립암의 벌어지는 정도의 제어는 예를 들어 초기 설정된 단위 시간당 유압유의 흐름량을 고려하여 미리 설정된 상기 리모트콘트롤러(71)의 아날로그적인 조작버튼 누름시간이나 조작버튼과 벌림정도를 표시하는 디스플레이창의 숫자 표시 등으로 구성된 디지털적인 조작에 의하여 이루어지게 된다.

이와 같이 상기 그립암(20A)이 벌어진 상태에서 하적물을 파지하기 위한 동작은

다시 상기 리모트콘트롤러(71)의 신호가 상기 수신부(71a)를 거쳐 상기 솔레노이드밸부(75b)의 개방방향이 이전과 반대로 전환되도록 하고,

상기 파지부(20)의 그립암(20A) 단부의 블레이드부(27)가 하적물과 접촉하여 어느 정도 그랩(G)의 하중이 지탱되는 상황에서,

[홀더(30)-피스톤로드(53)-외피부재(55B)-프레임(F)-두 쌍의 휠박스(61a) 결합체]의 자중이 상기 피스톤로드(53)에 가해져서 상기 피스톤헤드(53a)가 상기 실린더(51) 내부로 수납되도록 가해지고,

상기 솔레노이드밸브(75b)의 방향전환으로 상기 헤드(53a)의 가압력을 받는 상기 제2챔버(51B) 내부에 저장되어 있던

상기 유압유의 일부는 상기 챔버연결부(75)의 배관(75a)을 거쳐 다시 상기 제1챔버(51A)로 반송되고,

또 상기 유압유의 나머지 부분은 상기 제2탱크연결부(79)의 배관(79a)과 쓰로틀밸브(79b)를 거쳐 상기 탱크(73)로 환송되며,

이때 상기 배관(79a)의 탱크 쪽 단부에는 필터(73b)가 구비되어 있어 혹시라도 이송되는 유압유에 내포된 이물질이 지속적으로 순환되어 오작동 및 고장의 원인이 되는 문제를 방지할 수 있도록 되어 있다.

상기 제2챔버(51B)로부터 상기 제1챔버로 유압류의 일부가 반송되는 것과 아울러

상기 제1챔버(51A)로는 상기 유압유탱크(73)로부터 역시 이물질 거름을 위한 필터(73a)를 거쳐 상기 제1챔버와 상기 탱크를 연결하는 제1탱크연결부(77)의 배관(77a)을 통하여 탱크의 유압유가 충전되도록 되어 있다.

이때 상기 배관(77a)에는 체크밸브(77b)가 구비되어 있어 앞서 설명한 그립암(20A)의 벌림 동작에서는 제1챔버 내의 유압유가 상기 탱크로 역류되지 않도록 되어 있다.

이와 같이 특허등록 제0321895호에서와는 달리 상기 그립암(20A)의 파지 동작시에도 상기 탱크(73)로부터 상기 제1챔버(51A)로 유압유가 유입되도록 한 것은 상기 등록특허에서 지적된 백래쉬(backlash) 문제를 원천적으로 차단하기 위한 것으로,

즉 혹시라도 상기 제2챔버로부터 공급되는 유압유만으로 제1챔버에 유압유가 충전될 경우 유압유가 완전이 충진되지 않게 되어 그랩(G)의 자중과 하적물의 하중이 합쳐져서 하적물 운반 중에 상기 실린더(51)에 완전히 수납되어 있던 피스톤로드(53)가 제1챔버(51A) 내의 [유압유 및 진공부분]의 팽창으로 피스톤로드가 상승(결국 실린더가 하강)하여 결국 상기 파지부(20)의 그립암(20A)이 벌어져 하적물이 추락하여 하적물이 파손되거나 작업자가 다치고 주변 기물이 파손되는 위험을 방지하기 위한 것이다.

도시된 형태의 하부 실린더(51)와 상부 피스톤로드(53)의 배열위치는 중력에 의하여 실린더 내부에 있던 유압유가 유출되는 문제를 방지하기 위한 것으로,

만약 하부 피스톤로드 및 상부 실린더의 배열형태일 경우에는 백래쉬 문제는 유압유의 압축으로 인하여 발생할 것이다.

상기 유압유의 이송속도가 상기 피스톤로드(53)의 진퇴속도를 따르지 못할 경우 상기 제1챔버 또는 제2챔버에 발생될 수 있는 진공부분의 문제는 상기 피스톤로드의 백래쉬 문제 외에도 순방향으로 피스톤이 진퇴하는 것을 방해할 수 있는데,

즉 제1챔버에 부적절한 진공부분이 발생되고, 상기 피스톤로드가 제2챔버쪽으로 하강하여야 할 경우 상기 진공부분으로 인하여 피스톤로드의 하강이 방해되고,

또 진공부분이 제2챔버에 부적절하게 발생되고, 상기 피스톤로드가 제1챔버쪽으로 상승하여야 할 경우 상기 진공부분으로 인하여 피스톤로드의 상승이 방해될 수 밖에 없는 문제가 발생하게 된다.

그러므로 본 발명에서와 같이 상기 제2챔버(51B)로 상기 제2탱크연결부(79)를 통하여 상기 탱크(73)의 유압유가 공급되는 것은 물론,

제1챔버(51B)로도 상게 제1탱크연결부(79)를 통하여 상기 탱크의 유압유가 공급되도록 함으로써

혹시 발생될 수 있는 진공부분로 인한 백래쉬 문제의 심화와 상기 피스톤로드(53)의 순방향 진퇴동작 방해 문제를 원천 차단할 수 있다.

나아가 상기 제1탱크연결부(77)의 배관(77a)에 구비된 체크밸브(77b)로는 대형 프레스 등에서 대형 실린더가 펌프로부터 공급되는 유량에 관계없이 빨리 움직일 수 있도록 탱크로부터 직접 대유량의 유압유를 흡입하는 밸브로 대형 파일럿 체크밸브로도 불리는 프리필(pre-fill) 밸브를 사용하면 보다 신속하고 원활하게 유압유가 상기 탱크로부터 상기 제1챔버로 이송되도록 하여 백래쉬 문제를 완벽하게 방지할 수 있을 것이다.

이러한 프리필 밸브의 도입은 상기 제1챔버(51A)에서 발생되는 백래쉬 문제가 보다 심각한 재해의 소지가 있고 그랩 고장의 원인이 될 수 있기 때문이며,

하적물을 파지시에는 상기 그립암(20A)의 신속한 맞물림이 필요하기도 하기 때문이다.

필요에 따라 상기 제1탱크연결부(77)에도 적절한 속도제어수단이 구비될 수 있다.

[홀더(30)-피스톤로드(53)-외피부재(55B)-프레임(F)-두 쌍의 휠박스(61a) 결 합체]의 자중에 의하여 상기 그립암(20A)이 어느 정도 오므려져 상기 그립암의 블레이드부(27)가 하적물을 파지하기 시작하면 크레인을 이용하여 본 발명의 그랩(G)을 살짝 들어 올리고,

이에 따라 상기 그립암의 블레이드부(27)는 하적물에 구속되면서 갈고리 형상의 그립암으로 인하여 하적물의 하중이 상기 블레이드부로부터 제1결합단부(21)로 전달되어 그립암 전체가 더욱 좁혀지려는 방향으로 힘이 작용하고,

상기 유압제어부의 솔레노이드밸브(75b) 개방방향으로 인하여 상기 그립암이 벌어지려고 하는 것은 차단되므로, 조금 더 그랩(G)을 들어 올리면 상기 그림암(20A)은 하적물을 완전히 파지하게 된다.

도 2에서와 같이 크레인을 이용하여 하적물을 목적지까지 이송한 다음에는, 앞서 파지부(20) 그립암(20A)의 벌림 동작 순서와 같이 그립암(20A)의 파지상태를 해제하면 되는데,

이때 [베이스(10)-실린더(51)-내피부재(55A) 결합체]와 [홀더(30)-피스톤로드(53)-외피부재(55B)-프레임(F)-두 쌍의 휠박스(61a) 결합체]가 이격되도록 하는 힘은 [베이스(10)-파지부(20) 결합체]의 자중 외에도 하적물의 자중이 더 가해지게 되므로 보다 신속하고 원활한 해제 동작이 가능하게 된다.

상기 유압제어부(70) 제2탱크연결부(79)의 속도제어수단인 쓰로틀밸브(79b)는 이러한 하적물 중량의 가중의 경우 까지 고려하여 설계되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 오렌지 필 타입 그랩은 복수의 그립암(grip arms)으로 이루어진 파지부의 조임과 벌림 동작을 위하여 베이스와 홀더, 링크암 등을 도입하고, 원격조정에 의한 유압유 흐름 제어가 가능한 실린더부와 유압유제어부를 도입한 그랩을 제공하고, 또 상기 파지부의 그립암이 맞물려 조여진 상태에서 실린더의 피스톤헤드 상부의 제1챔버에 위치한 유압유가 그랩의 자중과 하적물의 무게를 합한 중량에 의하여 팽창(또는 압축)되어 백래쉬 현상이 발생되어 하적물이 추락하는 사태를 방지하기 위한 유압 회로를 제공하였다.

이상의 설명에서 그램과 관련된 통상의 공지된 기술, 특히 인양부의 휠과 와이어의 작용관계에 대한 공지기술은 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측·추론할 수 있을 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 그랩을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 베이스;

   상기 베이스에 각 회동축을 통하여 대칭된 형태로 연결되어 있고, 상기 베이스에 결합되는 제1결합단부, 제1절곡부, 제2절곡부, 그리고 블레이드(blade)단부로 이루어져 갈고리 형태를 갖는 복수의 그립암(grip arm)들로 이루어진 파지부(把持部);

   홀더;

   상기 홀더와 상기 파지부의 그립암에 속하는 상기 제1절곡부에 위치한 제2결합부를 고정핀을 통하여 회동가능하게 연결하는 복수의 링크암;

   상기 베이스와 상기 홀더 사이를 잇도록 상기 베이스 및 상기 홀더 각각과 연결된 실린더 및 피스톤로드로 이루어진 실린더부;

   상기 실린더부에 연결핀을 통하여 대칭되게 결합된 복수의 휠, 그리고 상기 휠에 감겨 있으며 상기 홀더의 가이드부를 지나 연결된 와이어를 포함하는 인양부; 및

   리모트콘트롤러, 상기 리모트콘트롤러로부터의 신호를 수신하는 수신부, 유압유탱크, 상기 피스톤헤드의 상하부에 형성되는 제1 및 제2 챔버와 상기 유압유탱크를 연결하는 배관, 상기 배관상에 배열되어 있고 상기 실린더부의 피스톤로드가 승강되도록 상기 제1챔버 또는 상기 제2챔버로 유압유가 선택적으로 입출되도록 하기 위하여 상기 수신부의 신호에 따라 개방 방향이 정해지는 솔레노이드밸브와 체크밸브, 상기 수신부 및 상기 솔레노이드밸브에 전원을 공급하는 배터리로 이루어진 유압유제어부;

   를 포함하여 이루어진 오렌지 필 타입 그랩.
2. 제1 항에 있어서, 상기 실린더부는

   상기 실린더의 외부에 결합되어 있는 내피부재;

   상기 내피부재의 외부에 배열되어 있고, 상기 피스톤로드의 상단부에 연결되어 있으며, 상기 인양부의 휠이 고정된 외피부재;

   상기 내피부재와 상기 외피부재 사이에 개재된 베어링;

   을 포함하여 이루어진 가이드수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오렌지 필 타입 그랩.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 유압유제어부는

   상기 상기 실린더의 제1챔버와 제2챔버를 연결하는 배관과, 상기 배관상에 구비된 솔레노이드밸브로 이루어진 챔버연결부;

   상기 탱크와 상기 제1챔버를 연결하는 배관과, 상기 배관상에 구비되어 상기 제1챔버쪽으로만 유압유가 이송되도록 하는 체크밸브로 이루어진 제1탱크연결부; 및

   상기 탱크와 상기 제2챔버를 연결하는 배관으로 이루어진 제2탱크연결부;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 오렌지 필 타입 그랩.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1탱크연결부의 체크밸브는 프리필(pre-fill) 밸브인 것을 특징으로 하는 오렌지 필 타입 그랩.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2탱크연결부의 배관에는 관로의 단면적을 줄일 수 있는 속도제어수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 오렌지 필 타입 그랩.

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