KR100881807B1 - 더블 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 더블 크레인은, 상하 방향으로 길이를 갖는 마스트; 상기 마스트에 결합되어 부재를 들어 올리는 메인크레인; 상기 마스트 중 상기 메인크레인이 결합된 지점 하측 부위에 결합되는 보조크레인; 및 상기 메인크레인에 의해 들어 올려진 부재에 힘을 가하거나 상기 부재를 가공할 수 있도록 구성되어, 상기 보조크레인에 결합되는 조작장치를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 더블 크레인을 이용하면, 철재빔이나 콘크리트 구조물 등의 부재를 들어 올린 후, 인명피해의 우려 없이 상기 부재에 볼트 체결 또는 용접 등의 작업이나 상기 부재를 고정시키는 작업을 간편하게 할 수 있다는 장점이 있다.

크레인, 더블, 보조, 작업, 고정, 슬라이드, 회전, 머니퓰레이터

Description

더블 크레인{Double Crain}

본 발명은 철재빔과 같이 중량이 큰 부재를 들어올리기 위한 타워 크레인에 관한 것으로, 더 상세하게는 부재를 들어 올리기 위한 메인크레인과, 들어 올려진 부재에 각종 작업을 하기 위한 보조크레인을 포함하도록 구성되는 더블 크레인에 관한 것이다.

일반적으로 타워 크레인은 빌딩 또는 야적장 등의 건설현장에서 철재빔이나 콘크리트 구조물과 같이 부피가 크고 중량의 부재를 인양하여 운반하는데 사용되는 건설중장비로서, 상기 부재를 인양하여 일정 높이까지 수직이동시키는 호이스트와 수직인양된 부재를 소정위치로 수평이동시키는 트롤리(trolley)에 의해 권상장치가 구성된다.

그리고, 전술한 호이스트와 트롤리에는 와이어 로프가 각각 연결되며, 이들 와이어로프는 구동모터에 연결되는 권취드럼(winch)의 정,역회전에 따라 권취드럼에 감기거나 풀리면서 호이스트와 트롤리를 구동시킨다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 타워 크레인에 대하여 상세히 설명한 다.

도 1은 종래 타워 크레인의 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 타워 크레인은, 지면에 수직으로 장착되는 마스트(1)와, 마스트(1) 상단에 선회가능하게 장착되는 외팔보 형상의 지브(2)와, 지브(2) 반대쪽에 고정되는 카운터지브(3)와, 마스트(1) 상단에 장착되어 지브(2)와 카운터지브(3)를 지지하는 상부탑(4)(top tower)과, 일단이 지브(2) 앞쪽에 고정되고 타단이 상부탑(4)쪽에 고정되어 지브(2)를 지지하는 지브용 서스펜션(5)을 구비한다.

또한, 윈치(미도시됨)에 권선되는 와이어(6)에 의해 화물을 수직으로 인양하는 호이스트(7)와, 수직인양된 화물을 와이어(8)에 의해 소정위치로 이동시키는 트롤리(9)와, 일단이 카운터지브(3)에 고정되고 타단이 상부탑(4)에 고정되어 카운터지브(3)를 지지하는 카운터지브용 서스펜션(6)과, 카운터지브(3) 끝단에 설치되어 화물 인양에 따른 지브(2)의 무게중심 이동에 대한 균형을 유지하는 카운터웨이트(CW)를 구비한다.

따라서 사용자는 트롤리(9)를 조작하여 호이스트(7)를 지브(2)의 길이방향으로 적절한 위치까지 수평 이송시키고 상기 호이스트(7)를 적절한 위치까지 수직 이송시킨 후, 호이스트(7)의 후크에 각종 부재를 걸어 인양 및 이송하게 된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 타워 크레인을 사용하여 철재빔을 결합 부위로 이동시킨 후 볼트 체결 작업이나 용접 작업 등을 할 때에는, 철재빔이 흔들리지 아니하게 지지하는 작업을 인부가 직접 해야 하므로 많은 노동력이 소요되며 공사기간이 늘어나게 된다는 단점이 있다. 특히, 상기와 같이 철재빔이 흔들리지 아니하도록 인부가 철재빔을 지지하는 경우, 바람이나 외부 환경에 따라 철재빔이 흔들림에 따라 인명피해가 빈번히 발생된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 철재빔이나 콘크리트 구조물 등의 부재를 들어 올린 후, 인명피해의 우려 없이 상기 부재에 볼트 체결 또는 용접 등의 작업이나 상기 부재를 고정시키는 작업을 간편하게 할 수 있도록 구성되는 크레인을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 더블 크레인은,

상하 방향으로 길이를 갖는 마스트;

상기 마스트에 결합되어 부재를 들어 올리는 메인크레인;

상기 마스트 중 상기 메인크레인이 결합된 지점 하측 부위에 결합되는 보조크레인; 및

상기 메인크레인에 의해 들어 올려진 부재에 힘을 가하거나 상기 부재를 가공할 수 있도록 구성되어, 상기 보조크레인에 결합되는 조작장치;

를 포함하여 구성된다.

상기 보조크레인은,

상기 마스트의 길이방향과 교차하는 방향으로 회전 가능하도록 결합된다.

상기 보조크레인은,

상기 마스트의 길이방향과 교차하는 방향으로 연장되어 상기 마스트의 길이방향과 교차하는 방향으로 길이 조절이 가능하도록 구성되는 보조지브와, 상기 보조지브를 마스트에 회전 가능한 구조로 결합시키기 위한 회전기구부를 포함한다.

상기 보조지브는,

상기 마스트의 길이방향과 교차하는 방향으로 회전 가능하도록 상기 마스트에 결합되는 회전빔과, 상기 회전빔의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 회전빔에 결합되는 슬라이드빔을 포함하도록 구성된다.

상기 회전빔은 폭방향 좌우측에 상기 슬라이드빔의 이동 방향으로 길이를 갖는 슬라이드홈이 형성되고,

상기 슬라이드빔은 상기 슬라이드홈을 따라 구르는 하나 이상을 롤러를 구비한다.

상기 슬라이드빔은, 상기 회전빔에 결합된 상태에서 하향으로 빠지지 아니하 도록, 상기 회전빔의 좌우측 슬라이드홈에 각각 인입되는 한 쌍의 걸림단을 구비한다.

상기 롤러는 상기 걸림단의 끝단에 결합된다.

상기 조작장치는,

상기 메인크레인에 의해 들어 올려진 부재를 잡는 작업, 상기 부재에 힘을 가하는 작업, 상기 부재에 다른 부품을 결합시키는 작업, 상기 부재를 가공하는 작업 중 하나 이상의 작업을 할 수 있도록 구성된다.

상기 조작장치는,

로봇팔을 포함하도록 구성된다.

상기 조작장치는,

상기 보조크레인의 길이방향과 교차하는 방향으로 이동 가능한 구조로 상기 보조크레인에 결합된다.

상기 조작장치는,

상기 보조크레인의 길이방향과 교차하는 방향으로 피스톤이 인출되는 실린더에 의해 상기 보조크레인에 결합된다.

본 발명에 의한 더블 크레인을 이용하면, 철재빔이나 콘크리트 구조물 등의 부재를 들어 올린 후, 인명피해의 우려 없이 상기 부재에 볼트 체결 또는 용접 등의 작업이나 상기 부재를 고정시키는 작업을 간편하게 할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 의한 더블 크레인은, 부재를 들어 올리기 위한 메인크레인의 하측에 보조크레인을 추가로 구비하며, 상기 보조크레인에 부재를 가공하거나 고정시키는 작업을 할 수 있는 조작장치 즉, 로봇 머니퓰레이터(Robot munipulator)를 추가로 구비한다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 더블 크레인의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 더블 크레인의 측면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 더블 크레인은, 상하 방향으로 길이를 갖도록 수직으로 세워지는 마스트(100)와, 상기 마스트(100)의 상단에 회전 가능하도록 결합되어 철재빔이나 콘크리트 구조물과 같은 중량(重量)의 부재(B)를 들어 올려 이동시키는 메인크레인(200)과, 상기 메인크레인(200)이 결합된 지점 하측 부위의 마스트(100)에 결합되며 메인크레인(200)과 별도로 회전 가능하도록 구 성되는 보조크레인(300)과, 상기 메인크레인(200)에 의해 들어 올려진 부재(B)에 힘을 가하거나 상기 부재(B)를 가공하는 등 각종 작업을 할 수 있도록 구성되어 상기 보조크레인(300)에 결합되는 조작장치(400)를 포함하여 구성된다.

상기 메인크레인(200)은 상기 마스트(100)와 직각을 이루도록 즉, 수평방향으로 길게 형성되어 상기 마스트(100)에 회전 가능한 구조로 결합되는 메인지브(210) 및 메인카운터지브(220)와, 윈치(미도시)에 권선되는 와이어(214)에 의해 부재(B)를 수직으로 인양하는 호이스트(212)와, 수직 인양된 부재(B)를 와이어(214)에 의해 소정위치로 이동시키는 트롤리(216)와, 메인지브(210)의 하중 밸런스를 맞추기 위한 메인카운터웨이트(222)를 포함하여 구성된다.

상기 메인크레인(200)은, 호이스트(212)에 부재(B)를 건 후, 와이어(214)를 감거나 풀어 호이스트(212)를 수직 방향으로 이송시킴으로써 상기 부재(B)를 들어 올리거나 내릴 수 있으며, 마스트(100)를 중심으로 메인지브(210)를 회전시킴으로써 상기 부재(B)를 이동시킬 수 있도록 구성된다. 이와 같이 상기 메인크레인(200)의 구조는 종래의 타워크레인과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 보조크레인(300)은, 메인크레인(200)에 의해 들어 올려진 부재(B)에 상기 조작장치(400)를 근접시키기 위한 구성요소로서, 상기 마스트(100)의 길이방향과 교차하는 방향으로 즉, 수평방향으로 길게 연장되는 보조지브(310)와, 상기 보조지브(310)를 마스트(100)에 회전 가능한 구조로 결합시키기 위한 회전기구 부(330)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 부재(B)의 크기 및 형상에 따라 상기 조작장치(400)가 수평방향으로 얼마나 접근해야 하는지가 달라지는바, 상기 보조크레인(300)은 상기 마스트(100)의 길이방향과 교차하는 방향으로 길이 조절이 가능하도록 구성된다. 즉, 상기 보조지브(310)는, 상기 마스트(100)의 길이방향과 교차하는 방향으로 회전 가능하도록 상기 마스트(100)에 결합되는 회전빔(311)과, 상기 회전빔(311)의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 회전빔(311)에 결합되는 슬라이드빔(315)을 포함하도록 구성된다. 이와 같이 길이 조절이 가능하도록 구성되는 보조지브(310)의 구조에 관해서는 이하 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

또한, 상기 보조지브(310)의 중량 밸런스를 맞추기 위하여, 상기 보조지브(310)의 반대편에는 보조카운터지브(320)가 구비되고, 상기 보조카운터지브(320)의 외측 끝단에는 상기 메인카운터지브(220)와 마찬가지로 보조카운터웨이트(322)가 구비된다. 그러나 상기 보조지브(310)와 마스트(100) 간의 결합 구조가 개선되어 상기 보조지브(310)의 중량 밸런스를 맞출 필요가 없는 경우, 상기 보조카운터지브(320) 및 보조카운터웨이트(322)는 생략될 수 있다. 즉, 보조지브(310) 자체가 보조크레인(300)이 될 수도 있다.

상기 조작장치(400)는, 상기 메인크레인(200)에 의해 들어 올려진 부재(B)를 잡아 고정시키는 작업, 상기 부재(B)에 힘을 가하여 부재(B)를 회전시키거나 자세를 교정하는 작업, 볼트체결 및 용접 등으로 상기 부재(B)에 다른 부품을 결합시키 는 작업, 기타 상기 부재(B)를 가공하는 작업 등을 할 수 있도록 구성되는 일종의 매니퓰레이터(manipulator)이다. 이때 상기 조작장치(400)는 상기 언급한 작업 모두를 수행할 수 있도록 구성될 수도 있고, 상기 언급한 작업 중 적어도 하나의 작업만을 할 수 있도록 구성될 수도 있다.

상기 조작장치(400)의 상세한 구조 및 기능은 이하 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 더블 크레인에 포함되는 보조크레인(300)의 사시도이고, 도 4는 보조지브(310)의 사시도이며, 도 5는 보조지브(310)의 횡단면도이고, 도 6은 회전기구부(330)의 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 보조지브(310)는, 내측단이 회전기구부(330)에 고정결합되는 회전빔(311)과, 상기 회전빔(311)에 길이방향으로 슬라이딩 가능한 구조로 결합되며 외측단에 조작장치(400)가 장착되는 슬라이드빔(315)을 포함하여 구성된다. 상기 슬라이드빔(315)의 슬라이딩거리에 따라 상기 조작장치(400)가 마스트(100)로부터 이격되는 거리가 변경되므로, 사용자는 슬라이드빔(315)을 슬라이딩시킴으로써 상기 조작장치(400)를 적절한 지점에 위치시킬 수 있게 된다.

상기 슬라이드빔(315)이 보다 부드럽게 슬라이딩 될 수 있도록, 상기 회전빔(311)은 폭방향 좌우측에 상기 슬라이드빔(315)의 이동 방향 즉, 길이방향으로 슬라이드홈(311a)이 길게 형성되고, 상기 슬라이드빔(315)은 상기 슬라이드 홈(311a)을 따라 구르는 하나 이상을 롤러(316)를 구비한다.

또한, 상기 슬라이드빔(315)은, 상기 회전빔(311)에 결합된 상태에서 하향으로 빠지지 아니하도록, 상기 회전빔(311)의 좌우측 슬라이드홈(311a)에 각각 인입되는 한 쌍의 걸림단(315a)을 구비하고, 상기 롤러(316)는 상기 걸림단(315a)의 끝단에 결합됨이 바람직하다. 이와 같이 상기 롤러(316)가 슬라이드홈(311a) 내부에서만 구를 수 있도록 구성되면 상기 슬라이드빔(315)이 회전빔(311)으로부터 이탈될 우려가 없어지게 된다는 이점이 있다.

이때, 상기 롤러(316)는 모터 등의 동력원(미도시)으로부터 동력을 전달받아 회전되며 동력이 차단되면 정지되도록 구성되는데, 이와 같이 롤러(316)를 회전시키거나 정지시키기 위해 동력을 전달하거나 차단하는 구조는 이미 여러 분야에 널리 상용화되어 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에서는 상기 조작장치(400)를 수평 이동시킬 수 있도록 상기 보조지브(310)가 길이방향으로 슬라이딩 가능한 두 개의 빔으로 구성되는 경우를 설명하고 있으나, 상기 보조지브(310)는 상기 조작장치(400)의 수평위치를 변경시킬 수 있다면 본 실시예에 언급된 구조 이외에도 다양한 구조로 구성될 수 있다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 회전기구부(330)는, 도 2에 도시된 마스트(100)를 감싸도록 고정 결합되는 고정체(342)와, 상기 마스트(100)를 감싸며 상기 마스트(100)를 중심으로 상기 고정체(342)에 회전 가능한 구조로 결합되는 회전체(344)를 포함하여 구성된다. 보조지브(310)와 보조카운터지브(320)는 내측단이 회전체(344)에 고정 결합되는바, 상기 회전체(344)가 마스트(100)를 중심으로 회전하게 되면 상기 보조지브(310) 및 보조카운터 역시 상기 마스트(100)를 중심으로 회전된다.

상기 회전체(344)가 회전 시 상하로 유동하지 아니하도록, 상기 고정체(342)는 가운데 부위에 링 형상의 홈이 형성되고 상기 회전체(344)는 고정체(342) 가운데 형성된 홈에 장착됨이 바람직하다.

상기 조작장치(400)는, 부재(B)를 잡거나 볼트체결 및 용접 등과 같은 각종 작업을 수 있도록 로봇팔(410)을 구비하고, 상기 보조크레인(300)의 길이방향과 교차하는 방향(본 실시예에서는 수직방향)으로 이동 가능하도록 피스톤이 인출되는 실린더(420)에 의해 상기 보조크레인(300)에 결합된다.

상기 로봇팔(410)은, 건설현장이나 생산라인에 사용되고 있는 로봇팔(410)과 실질적으로 동일한 구조로 구성되는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에서는 상기 조작장치(400)를 수직방향으로 이동시키기 위한 수단으로 수직방향으로 피스톤이 인출되는 실린더(420)를 이용하고 있으나, 상기 조작장치(400)를 수직방향으로 이동시키기 위한 수단은 상기 조작장치(400)를 승하강 시킬 수 있는 구조라면 어떠한 것으로도 대체될 수 있다. 예를 들어 상기 조작장치(400)는, 감기거나 풀리도록 구성되는 체인에 결합되어 승하강될 수도 있고, 래크와 피니언과 같이 객체를 직선이동시키는 별도의 이송수단에 의해 승하강되도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 조작장치(400)는 본 실시예에 언급된 바와 같이 수직방향으로 이송될 수도 있고, 각종 작업 목적 및 조건에 따라 경사지게 이송되록 구성될 수도 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래 타워 크레인의 측면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 더블 크레인의 측면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 더블 크레인에 포함되는 보조크레인의 사시도이다.

도 4는 보조지브의 사시도이다.

도 5는 보조지브의 횡단면도이다.

도 6은 회전기구부의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마스트 200 : 메인크레인

210 : 메인지브 220 : 메인카운터지브

222 : 메인카운터웨이트 300 : 보조크레인

310 : 보조지브 311 : 회전빔

315 : 슬라이드빔 320 : 보조카운터지브

322 : 보조카운터웨이트 330 : 회전기구부

400 : 조작장치 410 : 로봇팔

420 : 실린더

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 상하 방향으로 길이를 갖는 마스트(100);

   상기 마스트(100)에 결합되어 부재(B)를 들어 올리는 메인크레인(200);

   상기 마스트(100)의 길이방향과 교차하는 방향으로 연장되는 보조지브(310)와, 상기 보조지브(310)를 상기 마스트(100) 중 상기 메인크레인(200)이 결합된 지점 하측 부위에 회전 가능한 구조로 결합시키기 위한 회전기구부(330)를 포함하여 구성되는 보조크레인(300); 및

   상기 메인크레인(200)에 의해 들어 올려진 부재(B)에 힘을 가하거나 상기 부재(B)를 가공할 수 있도록 구성되어, 상기 보조크레인(300)에 결합되는 조작장치(400);

   를 포함하며,

   상기 보조지브(310)는, 상기 마스트(100)의 길이방향과 교차하는 방향으로 회전 가능하도록 상기 마스트(100)에 결합되며 폭방향 좌우측에 길이방향으로 연장되는 슬라이드홈(311a)이 형성되는 회전빔(311)과, 상기 슬라이드홈(311a)을 따라 구르는 하나 이상을 롤러(316)를 구비하여 상기 회전빔(311)의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 회전빔(311)에 결합되는 슬라이드빔(315)을 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 크레인.
6. 제5항에 있어서,

   상기 슬라이드빔(315)은, 상기 회전빔(311)에 결합된 상태에서 하향으로 빠지지 아니하도록, 상기 회전빔(311)의 좌우측 슬라이드홈(311a)에 각각 인입되는 한 쌍의 걸림단(315a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 더블 크레인.
7. 제6항에 있어서,

   상기 롤러(316)는 상기 걸림단(315a)의 끝단에 결합되는 것을 특징으로 하는 더블 크레인.
8. 상하 방향으로 길이를 갖는 마스트(100);

   상기 마스트(100)에 결합되어 부재(B)를 들어 올리는 메인크레인(200);

   상기 마스트(100) 중 상기 메인크레인(200)이 결합된 지점 하측 부위에 결합되는 보조크레인(300); 및

   상기 메인크레인(200)에 의해 들어 올려진 부재(B)에 힘을 가하거나 상기 부재(B)를 가공할 수 있도록 구성되어, 상기 보조크레인(300)에 결합되는 조작장치(400);를 포함하고,

   상기 조작장치(400)는,

   상기 메인크레인(200)에 의해 들어 올려진 부재(B)를 잡는 작업과 상기 부재(B)에 힘을 가하는 작업과 상기 부재(B)에 다른 부품을 결합시키는 작업과 상기 부재(B)를 가공하는 작업 중 하나 이상의 작업을 할 수 있도록 구성되며, 상기 보조크레인(300)의 길이방향과 교차하는 방향으로 피스톤이 인출되는 실린더(420)에 의해 상기 보조크레인(300)에 결합되어 상기 보조크레인(300)의 길이방향과 교차하는 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 더블 크레인.
9. 제8항에 있어서,

   상기 조작장치(400)는,

   로봇팔(410)을 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 크레인.
10. 삭제
11. 삭제

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