KR100721916B1

KR100721916B1 - 스프링 체결장치

Info

Publication number: KR100721916B1
Application number: KR1020060078267A
Authority: KR
Inventors: 김성호
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2007-05-28

Abstract

본 발명은 레일을 고정하는 스프링을 자동으로 체결할 수 있는 스프링 체결장치에 관한 것이다.

본 발명은 프레임(10)과; 상기 프레임(10)의 일측에 설치되어 레일(1)의 일측에 구비된 숄더(3)에 위치된 스프링(2)을 감지하는 숄더감지부(20)와; 상기 숄더감지부(20)의 감지에 의해 상기 숄더(3)에 스프링(2)을 체결하는 스프링체결부(30)와; 상기 프레임(10)의 하부에 구비되어 레일(1)을 따라 상기 프레임(10)을 이동시키는 이동부(50)와; 상기 숄더감지부(20), 스프링체결부(30), 이동부(50)를 제어하는 제어부(70)를 포함한다.

열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링을 자동으로 체결하여 작업자들의 인원을 감축할 수 있으면서, 작업능률을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

열차, 레일, 숄더, 스프링 근접센서, 압력센서, 실린더

Description

스프링 체결장치{SPRING JOINT MACHINE}

도 1은 본 발명 스프링 체결장치의 사시도,

도 2는 도 1의 스프링 체결장치의 하강동작을 보인 사시도,

도 3은 도 1의 스프링 체결장치의 수평동작을 보인 사시도,

도 4는 스프링의 체결상태를 보인 사시도,

도 5는 본 발명에 적용된 스프링체결부의 하강전 상태의 측면도,

도 6은 스프링체결부의 하강된 상태의 측면도,

도 7은 스프링체결부의 수평동작 전 상태의 측면도,

도 8은 스프링체결부의 수평동작 후 상태의 측면도,

도 9는 스프링체결부를 확대한 측면도,

도 10은 본 발명의 사용상태도,

도 11은 본 발명의 다른 사용상태도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 프레임 20 : 숄더감지부

30 : 스프링체결부 40 : 불량표시부

50 : 이동부 60 : 탄성측정부

70 : 제어부 90 : 물체감지부

일반적으로 열차나 전철들은 레일 위를 주행하여 승객이나 화물을 이송한다. 이때, 2열의 레일이 열차가 이동하는 선로를 따라 서로 평행하면서 나란하게 설치되어 있다.

여기서, 이 레일들이 선로에서 이탈되지 않도록 다수개의 숄더가 선로에 2개가 1조씩 2열로 소정간격으로 이격되게 레일을 따라 설치되고, 이 2개가 1조씩 2열로 설치된 숄더들에는 다수개의 레일들이 연이어서 2열로 나란히 설치된다.

이때, 숄더와 레일은 스프링에 의해 상호 결합되어 레일은 숄더에서 이탈되지 않으면서 열차의 이동시 발생되는 진동은 스프링의 탄력에 의해 해소된다.

이와 같이, 스프링에 의해 레일은 숄더에서 이탈되지 않으므로 열차는 안전운행 할 수 있다.

이때, 스프링체결작업은 약 8명 내지 10명의 작업자들이 동원되어 작업이 진행된다.

그러나, 레일의 설치 및 교체작업시에 작업자들이 설치기구를 이용하여 스프링을 숄더에 설치하므로, 작업시간이 1~2시간 흐르면 작업자들의 피로가 누적되어 작업능률이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 작업자들에 의해 설치된 스프링들 중 탄력을 잃은 스프링일 때는 레일이 숄더에 정확하게 고정되지 못하여 열차운행시 안전사고가 발생될 수 있다. 따라서, 탄성을 잃은 불량 스프링을 판별하여야 하는 하는데, 스프링의 탄성이 강하여 작업자들이 스프링의 탄성을 측정하지 못하는 구조적인 문제점이 있다.

또한, 스프링의 탄성을 구별하기 위해 별도의 장비나 장치를 구비하여 운용하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링을 자동으로 체결할 수 있는 스프링 체결장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링의 탄성을 측정하여 불량 스프링을 판별할 수 있는 스프링 체결장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링의 탄성을 측정하여 판별된 불량 스프링의 위치를 표시할 수 있는 스프링 체결장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명은 프레임과; 상기 프레임의 일측에 설치되어 레일의 일측에 구비된 숄더에 위치된 스프링을 감지하는 숄더감지부와; 상기 숄더감지부의 감지에 의해 상기 숄더에 스프링을 체결하는 스프링체결부와; 상기 프레임의 하부에 구비되어 레일을 따라 상기 프레임을 이동시키는 이동부와; 상기 숄더감지부, 스프링체결부, 이동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 프레임은 그 일측에 물체를 감지하는 물체감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 숄더감지부와 물체감지부는 근접센서, 적외선센서, 광센서 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링체결부는 그 일측에 연결된 압력이송관을 통해 압력을 발생시키는 압력발생부와; 상기 압력이송관에 연결되어 상기 압력발생부의 구동에 의해 수평 이동하여 스프링을 숄더에 체결하는 수평로드를 갖는 수평실린더와; 상기 수평실린더를 승강시키도록 상기 수평실린더에 연결된 승강로드를 갖는 승강실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링체결부는 스프링의 탄성을 감지하도록 압력발생부, 압력이송관, 수평실린더 중 어느 한 곳에 설치되는 탄성측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성측정부에 의해 탄성을 잃은 불량 스프링에 표시하는 불량표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동부는 하나의 레일을 주행하도록 프레임의 하부 일측에 설치된 바퀴와; 상기 바퀴를 정/역 구동시키는 바퀴구동부와; 상기 바퀴와 대응되게 다른 레일을 주행하도록 프레임의 하부 타측에 설치된 보조바퀴를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 근거로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 스프링 체결장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 스프링 체결장치의 하강동작을 보인 사시도이며, 도 3은 도 1의 스프링 체결장치의 수평동작을 보인 사시도이고, 도 4는 스프링의 체결상태를 보인 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 먼저, 레일(1)위를 이동하도록 본 발명의 몸체에 해당하는 프레임(10)이 구비된다. 프레임(10)의 전방부 일측에는 레일(1)의 일측에 구비된 숄더(3)의 숄더홀(5)에 위치된 스프링(2)을 감지하는 숄더감지부(20)가 설치되고, 숄더감지부(20)의 감지에 의해 상기 숄더(3)에 스프링(2)을 체결하는 스프링체결부(30)가 프레임(10)의 후방부 일측에 설치되며, 프레임(10)의 하부에는 이동부(50)가 구비되어 레일(1)을 따라 구동하여 프레임(10)을 이동시킨다. 그리고, 숄더감지부(20), 스프링체결부(30), 이동부(50)를 제어하는 제어부(70)가 프레임(10)의 상부에 마련된다.

그리고, 프레임(10)은 그 일측에 물체를 감지하는 물체감지부(90)를 더 설치하여 프레임(10)의 주변물체를 감지하여 작업이 일시 중단되므로, 추돌에 의한 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있다. 이때 감지부(90)는 프레임(10)의 전후방에 집 중적으로 설치하고, 좌우측에도 선택적으로 설치하여 사용할 수 있다.

또한, 숄더감지부(20)와 물체감지부(90)는 근접센서, 적외선센서, 광센서 중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있다. 여기서, 근접센서를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 스프링체결부(30)는 그 일측에 연결된 압력이송관(32)을 통해 압력을 발생시키는 압력발생부(31)가 프레임(10)의 상부에 구비되고, 압력이송관(32)에 연결되어 압력발생부(31)의 구동에 의해 수평 이동하여 스프링(2)을 숄더(3)에 체결하는 수평로드(33)를 갖는 수평실린더(35)가 프레임의 하부에 설치되며, 수평실린더(35)를 승강시키도록 상기 수평실린더(35)에 연결된 승강로드(37)를 갖는 승강실린더(39)가 프레임(10)의 하부 내측에 설치되어 있다.

그리고, 수평로드(33)의 끝단에는 스프링(2)을 용이하게 밀수 있도록 걸쇠(34)가 형성되어 있다. 또한, 수평실린더(35)는 수평프레임(36)에 설치되어 있다.

여기서, 2개의 스프링체결부(30)가 프레임(10)의 좌우에 레일(1)의 넓이만큼 이격되게 각각 설치되어 있다. 이에 의해 레일(1)의 좌우에 배치된 숄더(3)에 2개의 스프링(2)을 각각 동시에 체결하여 스프링(2)은 레일(1)을 좌우에서 안정되게 고정할 수 있다.

그리고, 스프링체결부(30)에 의해 체결되는 스프링(2)의 탄성을 감지하도록 탄성측정부(60)가 압력발생부(31), 압력이송관(32), 수평실린더(35) 중 어느 한 곳에 설치될 수 있다. 이때, 하나의 압력발생부(31)에 2개의 압력이송관(32)을 연결하고, 각각의 압력이송관(32)에 각각 탄성측정부(60)를 설치하는 것이 바람직하다. 여기서, 압력이송관(32)에 설치되는 것이 좋고, 탄성측정부(60)는 스프링(2)의 탄성에 의해 발생되는 압력변화를 감지하는 압력센서인 것이 바람직하다.

또한, 탄성측정부(60)에 의해 탄성을 잃은 불량 스프링(2)의 감지에 따라 불량 스프링(2)을 표시하는 불량표시부(40)가 탄성측정부(60)의 일측 수평프레임(36)에 설치다. 이때, 불량표시부(40)는 2개가 프레임(10)의 좌우에 각각 구비되어 2개의 스프링체결부(30)에 각각 대응할 수 있다.

여기서, 불량표시부(40)는 불량 스프링(2) 또는 불량 스프링(2)이 체결된 숄더(3)에 표시하도록 스프레이를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 이동부(50)는 하나의 레일(1)을 주행하도록 프레임(10)의 하부 일측에 바퀴(51)가 설치되고, 바퀴(51)를 정/역 구동시키는 바퀴구동부(53)가 바퀴의 일측 프레임(10)에 설치되며, 바퀴(51)와 대응되게 다른 레일(1)을 주행하도록 프레임(10)의 하부 타측에 형성된 보조프레임(12)에 보조바퀴(55)가 설치된다.

따라서, 바퀴(51)와 보조바퀴(55)는 2개의 레일(1)위에 각각 배치되게 된다. 이때, 보조바퀴(55)는 1개 또는 2개가 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 이동부(50)는 프레임(10)이 전/후진 되도록 프레임(10)의 전후방에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 제어부(70)는 전원스위치(71), 속도스위치(73), 전진스위치(75), 후진스위치(77)가 구비되어 본 발명의 스프링 체결장치는 전/후진됨과 동시에 속도조절도 될 수 있다.

이하, 본 발명의 동작 및 효과를 설명하면 아래와 같다.

도 5는 본 발명에 적용된 스프링체결부의 하강전 상태의 측면도이고, 도 6은 스프링체결부의 하강된 상태의 측면도이며, 도 7은 스프링체결부의 수평동작 전 상태의 측면도이고, 도 8은 스프링체결부의 수평동작 후 상태의 측면도이며, 도 9는 스프링체결부를 확대한 측면도이다.

도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 먼저 작업자들이 레일(1)의 주변에 설치된 숄더(3)들에 스프링(2)들을 숄더홀(5)에 위치시켜 놓는다. 그러면, 본 발명의 스프링 체결장치가 레일(1)위를 주행하면서 숄더감지부(20)가 숄더(3)의 숄더홀(5)에 끼워지지 않은 상태로 숄더홀(5)의 입구에 위치된 스프링(2)을 감지한다.

이때, 스프링(2)이 숄더홀(5)에 체결된 상태이면 스프링체결부(30)는 동작하지 않는다. 그러나, 프레임(10)의 반대편에 구비된 다른 스프링체결부(30)는 체결해야 하는 스프링(2)의 양불에 따라 동작한다.

그리고, 숄더홀(5)의 입구에 위치된 스프링(2)이 감지되면 스프링체결부(30)가 하강한다. 즉, 승강실린더(39)의 구동에 의해 수평실린더(35)가 하강한다. 이어서, 수평실린더(35)의 수평로드(33)가 전진하여 수평로드(33)의 걸쇠(34)가 스프링(2)을 걸면서 밀어 스프링(2)을 숄더(3)의 숄더홀(5)에 삽입시킨다.

이때, 수평로드(33)가 스프링(2)을 숄더홀(5)의 길이(a)만큼 삽입시킨 후에 소정시간동안 더 밀게 된다. 여기서, 탄력이 있는 스프링(2)은 소정길이(b)만큼 더 밀린 후에 다시 반사작용으로 원래상태를 유지하려고 반발력이 발생되어 압력이송관(32)에 흐르는 압력에 변화가 발생된다. 이때, 압력이송관(32)에 설치된 탄성측 정부(60)에 의해 스프링(2)의 탄성을 측정하게 된다. 즉, 스프링(2)에 가해지는 압력의 변화가 발생되지 않으면 불량품으로 판정하고, 압력변화가 발생되면 양품으로 판정한다.

만약, 탄성을 잃은 불량 스프링(2)이 발생되면 불량표시부(40)인 스프레이에 의해 불량 스프링(2)이 체결된 숄더(3)에 표시한다.

그리고, 스프링체결부(30)에 의해 스프링(2)이 체결되고, 탄성측정부(60)에 의해 스프링(2)의 탄성이 측정되면, 수평로드(33)가 후진하고 승강실린더(39)에 의해 수평실린더(35)가 상승한다.

이어서, 본 발명의 스프링 체결장치가 다음 스프링(2)을 체결하기 위해 레일(1)위를 주행한다.

도 10은 본 발명의 사용상태도이고, 도 11은 본 발명의 다른 사용상태도이다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 레일(1)위를 주행하면서 하나의 레일(1)을 양쪽에서 고정시키는 스프링(2)을 레일(1)의 양쪽에서 동시에 체결한다. 그리고, 다른 쪽의 레일을 고정시키는 스프링(2)을 체결할 때는 본 발명을 다른 레일(1)위로 이동시킨 후에 동작시켜 사용할 수도 있다. 그러나, 본 발명을 2대를 2개의 레일(1)위에 각각 배치시켜 동시에 작동시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 동작되는 본 발명은 레일(1)위를 주행하면서 계속적으로 스프링(2)을 체결한다. 따라서, 본 발명은 레일(1)위를 주행하면서 쉬지않고 스프링(2)을 체결할 수 있어 작업속도가 빠르게 진행되면서 작업효율이 향상된다. 그리고, 스프 링(2)을 체결하는 작업자가 필요하지 않으므로 작업비용이 감소되는 이점이 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 청구범위에 기재된 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 설계변경하여 실시하는 경우에는 본 발명의 범주로 간주한다.

본 발명에 의하면, 열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링을 자동으로 체결하여 작업자들의 인원을 감축할 수 있으면서, 작업능률을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링의 탄성을 탄성측정부를 이용하여 측정하므로 스프링설치작업을 수행하면서 불량 스프링을 판별을 할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 다른 목적은 열차가 주행하는 레일을 고정하는 스프링의 탄성을 측정하여 판별된 불량 스프링의 위치를 불량표시부를 이용하여 표시하므로, 작업자들이 육안으로 쉽게 식별할 수 있는 이점이 있다.

Claims

프레임(10)과;

상기 프레임(10)의 일측에 설치되어 레일(1)의 일측에 구비된 숄더(3)에 위치된 스프링(2)을 감지하는 숄더감지부(20)와;

상기 숄더감지부(20)의 감지에 의해 상기 숄더(3)에 스프링(2)을 체결하는 스프링체결부(30)와;

상기 프레임(10)의 하부에 구비되어 레일(1)을 따라 상기 프레임(10)을 이동시키는 이동부(50)와;

상기 숄더감지부(20), 스프링체결부(30), 이동부(50)를 제어하는 제어부(70)를 포함하는 스프링 체결장치.
제 1항에 있어서, 상기 프레임(10)은 그 일측에 물체를 감지하는 물체감지부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 체결장치.
제 1항 또는 제 2항 중 어느 하나에 있어서, 상기 숄더감지부(20)와 물체감지부(90)는 근접센서, 적외선센서, 광센서 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 스프링 체결장치.
제 1항에 있어서, 상기 스프링체결부(30)는 그 일측에 연결된 압력이송관(32)을 통해 압력을 발생시키는 압력발생부(31)와;

상기 압력이송관(32)에 연결되어 상기 압력발생부(31)의 구동에 의해 수평 이동하여 스프링(2)을 숄더(3)에 체결하는 수평로드(33)를 갖는 수평실린더(35)와;

상기 수평실린더(35)를 승강시키도록 상기 수평실린더(35)에 연결된 승강로드(37)를 갖는 승강실린더(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 체결장치.
제 4항에 있어서, 상기 스프링체결부(30)는 스프링(2)의 탄성을 감지하도록 압력발생부(31), 압력이송관(32), 수평실린더(35) 중 어느 한 곳에 설치되는 탄성측정부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 체결장치.
제 5항에 있어서, 상기 탄성측정부(60)에 의해 탄성을 잃은 불량 스프링(2)에 표시하는 불량표시부(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 체결장치.
제 1항에 있어서, 상기 이동부(50)는 하나의 레일(1)을 주행하도록 프레임 (10)의 하부 일측에 설치된 바퀴(51)와;

상기 바퀴(51)를 정/역 구동시키는 바퀴구동부(53)와;

상기 바퀴(51)와 대응되게 다른 레일(1)을 주행하도록 프레임(10)의 하부 타측에 설치된 보조바퀴(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 체결장치.