KR100717910B1 - 스프레더, 스프레더의 진단 작동 실행 방법 - Google Patents

Abstract

화물 컨테이너를 리프트하는 스프레더는 다수의 픽업 소자가 탑재된 프레임과, 프레임상에 탑재된 프로세서(4) 및 데이터 저장 장치(4)를 포함한다. 프로세서(4)는 인터페이스 장치(2)와 결합되어 스프레더상에 탑재된 다수의 감지기(10, 13, 15)로부터의 출력을 수신하고 감지기(10, 13, 15)로부터 수신된 데이터를 데이터 저장 장치(4)에 저장한다.

Description

스프레더, 스프레더의 진단 작동 실행 방법{A SPREADER}

본 발명은 스프레더(spreader)에 관한 것으로, 특히 화물 컨테이너를 리프트(lift)하는 스프레더에 관한 것이다.

일반적으로, 화물 컨테이너는 컨테이너의 상부에 스프레더라고 하는 리프트 장치를 연동시킴에 의해 리프트된다. 스프레더는 리프트 케이블(lift cable)에 의해 크레인(crane)에 연결되며, 그에 따라 크레인은 스프레더를 리프트하거나 내려놓을 수 있게 된다. 스프레더는 일반적으로, 스프레더의 각 코너에 배치된 트위스트 록(twistlock)이라고 하는 4개의 픽업 소자(pickup element)를 가지는 금속 프레임으로 구성된다. 트위스트 록은 컨테이너 상부의 각 트위스트록 개구와 연동되는데 적용되며 회전을 통해 컨테이너에 스프레더를 고착시킨다.

종래의 스프레더가 가진 한가지 문제점은 그들이 크레인으로부터 이동되는 경우가 있다는 것이다. 따라서, 스프레더가 하나의 크레인으로부터 다른 크레인으로 이동될 때 스프레더가 크레인으로 지지될 수 없기 때문에 스프레더에 대한 정확한 이력 데이터(historical data)를 유지하기가 어렵다. 그러므로, 스프레더가 비정상적으로 작동하는 경우, 진단을 위해 스프레더에 대한 이력 데이터를 획득하도록 하는 것이 일반적으로 불가능하다.

본 발명에 따르면, 화물 컨테이너를 리프트하는 스프레더가 제공되며, 그 스프레더는 다수의 픽업 소자들이 탑재된 프레임과, 프레임 상에 탑재된 프로세서 및 데이터 저장 장치를 구비하되, 프로세서는 인터페이스 장치와 결합되어 스프레더상에 탑재된 감지기로부터 출력을 수신하고 감지기로부터 수신된 데이터를 데이터 저장 장치에 저장한다.

바람직하게, 인터페이스 장치는 스프레더상의 구동 장치와 결합되며, 그에 의해 프로세서가 감지기로부터 수신된 신호에 응답하여 구동 장치를 제어할 수 있게 된다. 전형적으로, 구동 장치는 밸브 및/또는 모터이다.

전형적으로, 인터페이스 장치는 작동자에 의해 작동되는 원격 제어 패널에 결합되고, 프로세서는 인터페이스 장치를 통해 원격 제어 패널로부터 수신하는 신호에 응답하여 구동 장치를 제어한다.

바람직하게, 데이터는 프로세서에 의해 수신되었던 날짜 및/또는 시간의 표시와 함께 저장된다. 프로세서는 임의 시간 주기에 걸쳐 수신한 데이터의 평균값을 계산하며 임의 시간 주기에 걸친 데이터의 평균값, 최소값 및/또는 최대값을 저장한다.

바람직하게, 프로세서 및 저장 장치는 단일 보드 컴퓨터의 일부를 형성한다.

전형적으로, 데이터 저장 장치는 플레쉬 메모리 장치이다.

바람직하게, 감지기는 로드 셀, 초음파 감지기, 광 전기 검출기, 인코더 또는 임의의 다른 적당한 감지기, 검출기 또는 측정 장치들중 하나 이상을 구비한다.

바람직하게, 출력 장치는 프로세서에 결합되며, 그에 의해 데이터 저장 장치에 저장되는 데이터가 원격 데이터 저장 장치 또는 컴퓨터에 다운 로드될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 예시적인 스프레더에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스프레더를 이용하는 시스템의 블럭도이다.

도 1은 스프레더 제어 시스템의 블록도이다. 시스템은 스프레더가 탑재되는 크레인상의 기상 운전실(operator's cabin)내에 배치된 작동자 제어 패널(1)을 구비한다. 제어 패널(1)은 종래의 스프레더 케이블(3)에 의해 스프레더 인터페이스(2)에 결합되며, 스프레더 케이블(3)은 스프레더에 전력을 공급하고, 제어 패널(1)과 스프레더 인터페이스(2)간에 데이터 신호를 전송한다.

스프레더 인터페이스(2)는 전력 공급 케이블 및 데이터 링크(5)에 의해 단일 보드 컴퓨터(4)에 링크된다. 단일 보드 컴퓨터(4)는 프로세서와 플레쉬 메모리를 포함한다. 단일 보드 컴퓨터(4)는 출력 보드(7)에 대한 출력단(6)을 가지며, 그 출 력단에 의해 외부 컴퓨터(8)가 출력 보드(7)에 결합되어 단일 보드 컴퓨터(4)상의 플레쉬 메모리에 저장된 데이터를 다운로드하거나 컴퓨터(4)를 프로그램할 수 있게 된다. 또한, 스프레더 인터페이스(2)는 전력 공급 입력(9)을 가지며, 전력 공급 입력(9)에 의해, 스프레더가 스프레더 케이블(3)에 결합되지 않을 경우, 스프레더가 전력을 공급받을 수 있게 된다.

또한, 스프레더 인터페이스(2)는 컨테이너 가중 시스템(10)에 결합되며, 컨테이너 가중 시스템(10)은 트위스트 록 소자(twistlock element)에 결합된 로드 셀과 증폭기를 포함하며 컨테이너가 크레인 및 스프레더의 구역내에 있음을 보장하도록 리프트중인 컨테이너에 가중치를 부여한다. 또한, 스프레더 인터페이스(2)는 수동 비상 정지 버튼(11)과, 밸브, 트랜스듀서 및 전송기에 대한 모듈(12)과, 다수의 감지기(13)를 포함한다. 감지기(13)는 갭 검출 광 감지기 및 싸이렌, 스프레더의 텔레스코프식 암(telescopic arm)을 위한 두 개의 절대 인코더(absolute encoder), 갭 검출기 광 감지기를 위한 증량 인코더 및 DC 모터, 스프레더가 리프트될 컨테이너를 향해 내려질 경우에 리프트될 컨테이너 위의 스프레더의 높이를 감지하기 위한 높이 모니터링 초음파 감지기, 및 스프레더가 조정가능 중심 픽업 소자를 가진 트윈리프트 스프레더일 경우, 중심 트위스트록 소자의 간격을 측정하는 초음파 감지기를 포함한다. 또한, 스프레더 인터페이스(2) 및 단일 보드 컴퓨터(4)는 허니웰 스마트 장치 시스템(Honeywell Smart Device System : SDS) 버스(14)와 결합되며, 그 버스(14)는 밸브 및 다른 비-스마트 장치(15)에 대한 입출력 모듈 및 감지기와 결합된다.

단일 보드 컴퓨터(4)는 충격 흡수대에 의해 스프레더상에 탑재되어 단일 보드 컴퓨터(4)에 전달되는 스프레더에 대한 충격 영향을 최소화시킨다.

사용중에, 작동자가 스프레더에게 제어 패널(1)을 이용하여 특정 동작을 실행하도록 지시하면, 제어 패널(1)로부터의 제어 명령은 스프레더 케이블(3)을 통해 스프레더 인터페이스(2)에 전달되고, 인터페이스(2)는 단일 보드 컴퓨터(4)에 명령을 전달한다. 명령에 응답하여, 단일 보드 컴퓨터(4)는 데이터 링크(5)를 통해 스프레더 인터페이스(2)에 제어 명령을 전달하여 스프레더상의 밸브 및 모터(12)를 제어함으로서 제어 패널(1)을 이용하여 작동자에 의해 지시받은 동작을 실행하도록 한다.

또한, 단일 보드 컴퓨터(4)는 로드 셀 및 증폭기(10)와 감지기(13, 15)로부터 출력 신호를 수신하고, 작동자에게 디스플레이하기 위한 제어 패널(1)에 스프레더 인터페이스(2)와 스프레더 케이블(3)을 통해 관련 정보를 제공한다. 또한, 단일 보드 컴퓨터(4)는, 감지기로부터의 선택된 작동 정보 데이터를 단일 보드 컴퓨터(4)의 플레쉬 메모리 및 랜덤 억세스 메모리(Random Access Memory : RAM)상에 저장한다.

플레쉬 메모리 상에 저장된 데이터는 전형적으로 이력 데이터이며 데이터가 저장된 시간 길이는 특정 유형의 데이터에 따라 가변될 수 있다. 플레쉬 메모리상에 저장된 전형적인 이력 데이터는, 전기적 시스템 데이터(입력 공급 전압 및 전류, 과전압, 부족 전압 및 과전류에 대한 일별 및 월별 평균을 포함), 수력 시스템 데이터(오일 흐름, 오일 압력, 오일 온도 및 오일 레벨, 일별 및 월별 평균, 일별 및 월별 최대, 일별 및 월별 최소, 오일 흐름과 압력과 온도와 레벨에 대한 알람(alarm), 오일 필터를 포함), 수력 펌프 모터 데이터(모터 개시 및 모터 구동 기간, 전체 모터 구동 시간, 모터 변경, 모터의 열적 과부하 기간을 포함), 트위스트록 데이터(작동 횟수, 트위스트록 밸브가 에너지를 공급받은 횟수, 각 트위스트록 작동 알람 기간을 포함), 플립퍼(flipper) 데이터(각 플리퍼의 동작 횟수 및 각 플립퍼가 에너지를 공급받는 횟수를 포함), 랜드핀(landpin) 데이터(각 랜드핀이 활성화되는 횟수, 랜드핀 알람 기간 및 랜드핀 변경을 포함), 중심 하우징(housing) 데이터(스프레더의 텔레스코프식 암을 활성화시키는 피스톤 실린더에 대한 데이터 포함) 및 다른 스프레더 관련의 이력 데이터를 포함한다.

RAM은 스프레더에 관한 실시간 데이터, 즉 실시간 전기적 시스템 데이터, 수력 시스템 데이터, 수력 펌프 모터 데이터, 트위스트록 데이터, 플립퍼 데이터, 랜드핀 데이터, 중심 하우징 데이터, 텔레스코프식 운동 데이터, 갭 검출 시스템 데이터, 빔 록킹 메카니즘 데이터, 로드 셀 가중 데이터, 높이 모니터링 데이터 및 임의의 다른 적당한 데이터를 저장하는데 이용된다.

도 1에 도시되고 상술한 예시에서, 종래의 스프레더 케이블(3)이 인터페이스(2)와 제어 패널(1)을 결합시키는데 이용되었지만, 본 발명은, 스프레더상의 컴퓨터(4)에 의해 스프레더를 제어함으로서, 단일 직렬 링크, 트위스트형 페어 링크, 광섬유 또는 무선 통신 링크를 포함하는 임의의 다른 적당한 통신 링크에 의해 인터페이스(2)와 제어 패널을 결합시킬 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 42 코어 케이브일 수 있는 종래의 케이블(3)을 이용할 필요가 없는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 스프레더상에 탑재된 단일 보드 컴퓨터(4)를 가짐으로서, 스프레더와의 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 이용하여 진단 작동 및/또는 예방적 유지를 실행할 수 있는 장점이 있다. 이것은, 예를 들어, 스프레더가 오작동중일 때 특히 유용하다. 또한, 단일 보드 컴퓨터(4)가 스프레더상에 탑재될 경우, 스프레더가 하나의 크레인에서 다른 크레인으로 이동할 지라도, 그 스프레더에 관련된 모든 데이터가 그 스프레더와 보조를 맞출 수 있게 된다.

추가적으로 스프레더상에 탑재된 컴퓨터(4)를 가짐으로서, 제어 패널(1)에 입력되는 명령에 대한 스프레더의 응답 시간을 감축시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (19)

1. 화물 컨테이너를 리프트하는 스프레더로서,

   다수의 픽업 소자를 탑재한 프레임과,

   상기 프레임상에 탑재된 데이터 저장 장치와 프로세서 - 상기 프로세서는 인터페이스 장치와 결합되고 상기 스프레더상에 탑재된 다수의 감지기로부터의 출력을 수신하여 상기 감지기로부터 수신된 데이터를 상기 데이터 저장 장치에 저장하되, 상기 저장된 데이터는 상기 스프레더의 작동중에 수집된 시스템 데이터로서 상기 스프레더의 이력을 나타냄 - 를 포함하는,

   스프레더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인터페이스 장치는 또한 상기 스프레더상의 다수의 구동 장치에 결합되어 상기 프로세서가 상기 구동 장치를 제어할 수 있게 하는,

   스프레더.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 프로세서는 상기 감지기로부터 수신된 신호에 응답하여 상기 구동 장치를 제어하는,

   스프레더.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 구동 장치는 밸브를 포함하는,

   스프레더.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 인터페이스 장치는 원격 제어 패널에 결합되고,

   상기 프로세서는 또한 상기 인터페이스 장치를 통해 상기 원격 제어 패널로부터 수신된 신호에 응답하여 상기 구동 장치를 제어하는,

   스프레더.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 프로세서 및 데이터 저장 장치는 단일 보드 컴퓨터의 일부를 형성하는,

   스프레더.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 저장 장치는 플레쉬 메모리 장치를 포함하는,

   스프레더.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 감지기는 하나 이상의 로드셀과, 초음파 감지기와, 광 전기 검출기 및 인코더를 포함하는

   스프레더.
9. 삭제
10. 삭제
11. 화물 컨테이너를 리프트하는 스프레더 - 상기 스프레더는 다수의 픽업 소자를 탑재한 프레임과, 상기 프레임상에 탑재된 데이터 저장 장치와 프로세서를 포함함 - 의 진단 작동을 실행하는 방법으로서,

    상기 프로세서가 상기 스프레더상에 탑재된 다수의 감지기로부터의 출력을 인터페이스 장치를 통해 수신하고 상기 감지기로부터 수신된 데이터를 상기 데이터 저장 장치에 저장하는 단계 - 상기 저장된 데이터는 상기 스프레더의 작동중에 수집된 시스템 데이터로서 상기 스프레더의 이력을 나타냄 - 와,

    상기 저장 데이터를 이용하여 상기 스프레더의 진단 작동을 실행하는 단계를 포함하는,

    스프레더의 진단 작동 실행 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 저장된 데이터는 상기 프로세서가 상기 저장된 데이터를 수신했던 날짜의 표시와 함께 저장되는,

    스프레더의 진단 작동 실행 방법.
13. 삭제
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 저장된 데이터는 상기 프로세서가 상기 저장된 데이터를 수신했던 시간의 표시와 함께 저장되는,

    스프레더의 진단 작동 실행 방법.
15. 제 11 항, 제 12 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 프로세서는 기설정된 시간 기간에 걸쳐 상기 시스템 데이터의 평균치와, 최대치 및 최소치를 추가 저장하는,

    스프레더의 진단 작동 실행 방법.
16. 제 2 항에 있어서,

    상기 구동 장치는 모터를 포함하는,

    스프레더.
17. 제 1 항 내지 제 8 항, 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 프로세서에 결합되어 상기 데이터 저장 장치에 저장된 데이터가 원격 데이터 저장 장치로 다운로드되도록 하는 출력 장치를 더 포함하는

    스프레더.
18. 제 1 항 내지 제 8 항, 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저장된 데이터는, 상기 프로세서가 상기 저장 데이터를 수신했던 날짜의 표시와 함께 저장되는,

    스프레더.
19. 제 1 항 내지 제 8 항, 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저장된 데이터는, 상기 프로세서가 상기 저장된 데이터를 수신했던 시간의 표시와 함께 저장되는,

    스프레더.

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