KR100955519B1

KR100955519B1 - 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100955519B1
Application number: KR1020090004224A
Authority: KR
Inventors: 나영배; 권영민
Original assignee: 주식회사 경원이엔지
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-04-30

Abstract

본 발명은 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치 및 방법에 있어서, 전선의 움직임을 센싱하는 센서와 작동간을 승하강시키는 수단 및 원형링을 이송하는 원형링 이송모터를 구비하여, 전기식 건설기계의 움직임에 따라 자동으로 작동간을 수평회전 및 승하강시키고 원형링을 이송시킴으로서, 전기식 건설기계에 연결되는 전원공급용 전선이 훼손되는 것을 미연에 방지하는 것을 특징으로 하는 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치 및 방법에 관한 것으로,

전선 이동감지 센서부와, 전선 이동용 원형링과, 터치센서와, 원형링 이송모터와, 작동간 수직축 이송용 유압펌프와, 수평축 회전모터 및, 상기 전선 이동감지 센서부와 터치센서의 데이터를 근거로 전원공급용 전선의 움직임을 추적하고, 이에 따라 작동간 수직축 이송용 유압펌프와 수평축 회전모터 및 원형링 이송모터를 작동시켜 전원공급용 전선의 움직임에 따라서 미리 작동간의 수직축과 수평축 및 원형링을 이송시키도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐이 특징이다.

전기식 건설기계, 작동간, 전선 이동감지 센서부, 원형링, 터치센서, 원형링 이송모터, 작동간 수직축 이송용 유압펌프, 수평축 회전모터, 제어부

Description

승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치 및 방법{A Power Source Cable Protecting Unit of Electric Constrution Machine Using A Power Source Translation Unit and Method Thereof}

본 발명은 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치 및 방법에 관한 것으로, 전선의 움직임을 센싱하는 센서와 작동간을 승하강시키는 수단 및 원형링을 이송하는 이송모터를 구비하여, 전기식 건설기계의 움직임에 따라 자동으로 작동간을 수평회전 및 승하강시키고 원형링을 이송시킴으로서, 전기식 건설기계에 연결되는 전원공급용 전선이 훼손되는 것을 미연에 방지하는 것을 특징으로 하는 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 포크레인과 같은 중장비는 대부분 이동을 위한 주행수단을 구비하고 있기 때문에 경유와 같은 연료를 연소시켜 엔진을 구동함으로써, 필요한 동력을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.

종래 이러한 포크레인 등의 중장비는 주물공장 또는 폐기물 처리업소 내에서 고철을 절단기 또는 압축기로 운반할 때 사용하고 있다.

상기와 같은 용도로 사용하는 포크레인 등 중장비는 원거리를 주행할 필요가 없는데에도 불구하고 엔진을 구동하기 위하여 경유와 같은 연료를 사용한다.

그러면 엔진 가동시 소음이 많이 발생하고, 또 연료가 비싸기 때문에 유지관리비용이 많이 소요되며, 엔진 가동시 매연 가스 발생으로 대기를 오염시키게 되고, 기름 및 오일 누출로 지반을 오염시키는 등의 문제점이 있다.

그래서 최근에는 일정한 반경 내에서 작업하는 포크레인과 같은 중장비에 전기를 공급하여 모터로 유압펌프를 구동시켜 소기의 목적을 달성할 수 있도록 개조하여 사용하고 있다.

상기와 같은 문제점 및 어려움을 해소하기 위한 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-0727305호에는 "전기를 동력원으로 하는 포크레인의 전원공급장치" 가 제안된바 있으며 전기를 공급받아 동작하는 포크레인을 주요한 발명의 대상으로 하였다.

도 1 및 도 2는 상기 종래기술에 따른 포크레인(30)에 전기를 공급하는 장치의 전체구성도를 나타낸다. 상기 종래기술에 의하면, 포크레인(30)은 디젤엔진을 대체하는 전기모터를 구비하여 전기모터의 회전력으로 유압펌프를 작동시킨다. 그리고, 포크레인(30)에 전기를 공급하기 위한 수단은 지면에 설치되는 지주(2)와, 지주(2)의 상부에 설치되되 회전구(3)와 결합하여 회전운동 및 시소운동이 용이하게 설치되는 작동간(1)과, 포크레인(30)에 설치되며 상부에 전선용 로터리연결구(17)를 구비하는 송전탑(9)과, 상기 작동간(1)의 끝단과 송전탑(9)의 로터리연결구(17)에 연결되는 와이어(51)와, 상기 지주(2)에 형성된 터미널을 통해 인입되고 상기 지주(2), 작동간(1) 및 와이어(51)에 지지되어 상기 로터리연결구(17)에 연결되는 전선(52)로 구성된다. 도면작성의 편의상 와이어(51)와 전선(52)을 일개의 라인으로 도시하였음. 상기와 같이 구성된 종래기술은 포크레인(30)이 이동하더라도 작동간(1)의 회전운동 및 시소 운동과 로터리연결구(17)의 회전운동으로 전기를 안전하게 공급할 수 있게 하였다.

그러나, 상기와 같은 구조는 만곡부(10)로부터 인출되는 전선이 작동간(1)과 송전탑(9) 사이를 연결토록 하였는바, 포크레인(30)이 이동하면서 작동간(1)이 회전하거나 시소운동을 하기 때문에 전선(52)이 파손되는 문제가 있었다.

즉, 전선(52)이 팽팽한 상태로 계속 유동하기 때문에 전선(52)과 작동간 접촉부 그리고 전선(52)과 송전탑(9) 접촉부에 힘이 집중되어 열화됨으로서 파손이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 전선의 움직임을 센싱하여 미리 전기식 건설기계를 전후, 상하, 좌우로 이송시킴으로서 전원 공급용 전선이 끊어지거나 훼손되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 다단 구조의 수직축 및 수평축이 결합되어 이루어지고 전원공급용 전선이 설치되며, 송전탑을 통해 전기식 건설기계에 전원공급이 이루어지도록 하여 전기식 건설기계를 이용한 작업이 가능토록 하는 작동간(1)과;
전기식 건설기계의 상부에 설치되며 상기 작동간의 수평타워를 통해 전원 공급용 전선을 공급받아 전기식 건설기계에 전원을 공급하여 전기식 건설기계가 전기적 에너지를 이용하여 구동되도록 하는 송전탑(9)과;
상기 작동간의 수평축 끝단부에 볼트 결합이나 용접결합에 의해 설치되는 것으로 원형 파이프 또는 다각형 파이프 형태로 이루어지며, 전원공급용 전선이 내측 공간부를 통과하는 작동간 브라켓(100)과;
상기 작동간 브라켓의 파이프 내측면 일단에 설치하되 가상의 수평면상에 90도 간격으로 4개 설치되는 것으로 근접센서를 이용하여 근접하는 전선의 위치를 판독하기 위한 전선 이동감지 센서부(200)와;
상기 전선의 전후 이동을 원할하게 이루어지도록 작동간의 수평축 하단에 설치되는 가이드레일 및 전선 이동용 원형링(510)과;
상기 작동간의 수평축 끝단부에 설치되어 원형링의 터치를 감지하기 위한 터치센서(250)와;
상기 가이드레일에 설치되어 가이드레일을 따라 원형링을 이송하는 원형링 이송모터(500)와;
상기 작동간의 수직축 일단에 설치되어 다단 수직축을 상하로 승강시키는 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)와;
상기 작동간 수평축을 360도 회전시키는 작동간 수평축 회전모터(300)와;
상기 전선 이동감지 센서부와 터치센서의 데이터를 근거로 전원공급용 전선의 움직임을 추적하고, 이에 따라 작동간 수직축 이송용 유압펌프와 작동간 수평축 회전모터 및 원형링 이송모터를 작동시켜 전원공급용 전선의 움직임에 따라서 미리 작동간의 수직축과 수평축 및 원형링을 이송시키도록 제어하는 제어부(600)를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.
또한, 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 전선이 근접하면 좌측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 프로그램 코드와;
작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측센서(220)에 전선이 근접하면 우측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 프로그램 코드와;
작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부측 센서(230)에 전선이 근접하면 전원 공급용 전선(700)이 펼쳐지도록 원형링 이송모터(500)를 작동시켜 작동간 바깥측으로 전선 이동용 원형링(510)을 이동시키는 프로그램 코드와;
작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부측 센서(240)에 전선이 근접하면 전원 공급용 전선(700)이 접혀지도록 원형링 이송모터(500)를 작동시켜 작동간(1) 내측으로 전선 이동용 원형링(510)을 이동시키는 프로그램 코드와;
터치센서(250)가 감지되면 작동간(1)의 수직축(11)을 하강시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 프로그램 코드와;
터치센서(250)가 감지되지 않으면 작동간(1)의 수직축(11)을 상승시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 프로그램 코드를 갖는 것이 특징이다.
또한, 전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 전선이 근접하면 좌측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 제 1 단계(S10)와;
전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측센서(220)에 근접하면 우측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 제 2 단계(S20)와;
전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부측 센서(230)에 근접하면 작동간(1)의 바깥측으로 전원공급용 전선(700)을 펼치도록 원형링을 원형링 이송모터(500)로 이송시키는 제 3 단계(S30)와;
전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부측 센서(240)에 근접하면 작동간(1)의 내측으로 전원공급용 전선(700)이 접혀지도록 원형링을 원형링 이송모터(500)로 이송시키는 제 4 단계(S40)와;
작동간 수평축(12)에 설치된 터치센서(250)로부터 전원공급용 전선을 운반하는 전선 이동용 원형링(510)이 감지된 신호가 입력되면 작동간(1)의 수직축(11)을 하강시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 제 5 단계(S50)와;
터치센서(250)로부터 전선 이동용 원형링(510)의 감지가 입력되지 않으면 수직축(11)을 상승시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 제 6 단계(S60)로 이루어짐이 특징이다.

삭제

상술한 바와 같이 본 발명은 전원공급용 전선의 이동상황을 미리 센싱하여, 작동간의 수평 지지대를 회전시키고 작동간의 수직 지지대를 승하강시키며, 전선을 전후로 이송시킴으로서 전선이 팽팽하게 긴장되는 것을 막을 수 있고, 이에 따라 전선이 끊어지거나 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 전기동력을 이용한 전기식 건설기계의 구성도.

도 4는 본 발명의 작동간 수평축의 회전동작 예시도.
도 5는 본 발명의 작동간에 설치되는 원형링과 수직축 동작 상태도와 작동간 브라켓의 저면을 확대시킨 저면도.

삭제

도 6은 본 발명의 수직축 단면도.

도 7은 본 발명의 전기동력을 이용한 전기식 건설기계의 회로 구성 블록도.

도 8은 본 발명의 전기동력을 이용한 전기식 건설기계의 동작 플로우 챠트로서,

본 발명의 구성요소는 크게 작동간(1)과, 송전탑(9)과, 전원공급용 전선(700)과, 전기식 건설기계(30)로 이루어지며, 상기 작동간(1)은 다단 형식으로 결합되는 수직축(11)과 상기 수직축에 결합되는 수평축(12)으로 이루어진다.

그리고, 전원공급용 전선(700)을 보호하기 위한 작동간의 구성을 살펴보면, 작동간 수평축 회전모터(300)와, 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)와, 전선 이동감지 센서부(200)와, 전선의 전후 이동을 원할하게 하는 전선 이동용 원형링(510)과, 상기 원형링을 이송하는 원형링 이송모터(500)를 포함하여 이루어진다.

상기 작동간(1)은 수직축(11)과 수평축(12)으로 이루어지고 한전으로부터 제공되는 전력을 중계하기 위한 전원공급용 전선(700)을 설치하며, 송전탑(9)을 통해 전기식 건설기계(30)에 전원공급이 이루어지도록 하여 전기식 건설기계(30)를 이용한 작업이 가능토록 하는 역할을 한다. 특히 작동간(1)은 전기식 건설기계(30)의 움직임에 상응하여 전선이 끊어지지 않고 연결상태를 유지할 수 있도록 수직축(11)과 수평축(12) 및 전선 이동용 원형링(510)이 적절히 움직이도록 설계된다.

상기 작동간 수평축 회전모터(300)는 작동간(1)의 수직축(11)과 수평축(12) 사이에 설치되며 작동간(1)을 시계방향 또는 반시계방향으로 360도 회전시키는 역할을 한다.

이를 위해서 본 발명은 작동간(1)의 수직축(11) 일단에 작동간 수평축 회전모터(300)를 설치하여 상기 작동간 수평축 회전모터(300)를 회전시킴으로서 수직축(11)을 중심으로 수평축(12)이 시계방향 또는 반시계방향으로 움직이도록 한다.

상기 작동간(1)의 수평축(12) 끝단에 작동간 브라켓(100)을 설치하고, 상기 작동간 브라켓(100)에 전원공급용 전선(700)의 이동감지를 위한 전선 이동감지 센서부(200)를 더 장착하여 전원공급용 전선(700)이 이동하는 상황을 체크하여 작동간(1)의 수평축 회전을 유도하여 전선이 파손되는 것을 방지토록 한다.

또한, 전기식 건설기계(30)가 작동간 기준으로 전후방향으로 이동할 경우에는 원형링 이송모터(500)을 구동하여 가이드 바(530)를 따라서 이동하면서 원형링 이송모터에 결합된 전선 이동용 원형링(510)이 가이드 레일(520)을 따라서 작동간(1)으로 밀착되거나 작동간(1)으로부터 펼쳐지도록 한다. 상기 전선 이동용 원형링(510)은 가이드 레일(520)에 일정간격으로 설치되어 있다.

상기 전선 이동용 원형링(510)은 전원공급용 전선(700)이 고정 결합되어 있고 가이드 레일(520)을 따라서 슬라이딩 이동하도록 설계되어 있기 때문에 전선 이동용 원형링(510)을 작동간 내측으로 밀착되면 전원공급용 전선(700)이 호 형태로 늘어지게 되고 전선 이동용 원형링(510)을 작동간 바깥측으로 밀어내면 전원공급용 전선(700)이 일직선 형태로 펼쳐져서 전기식 건설기계(30)가 원거리까지 작업할 수 있게 된다.

또한, 작동간(1)의 수직축(11)은 적어도 2분할 되어 있으며, 도면에 도시한 바와 같이 상부 수직축(11b)과 하부 수직축(11a)이 슬라이딩 결합되고, 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)의 작동에 의해서 하부 수직축(11a)을 기준으로 가이드(11c)를 따라서 상부 수직축(11b)이 상하로 유동할 수 있도록 한다.

상기 작동간 수직축(11)을 다단으로 이송토록 설계한 이유는 전기식 건설기계(30)가 전원공급용 전선(700)의 길이보다 더 작동간(1)으로 근접하거나 전원공급용 전선(700)의 길이보다 더 작동간(1)으로부터 멀어질때 작동간(1)의 수직축을 상승시키거나 하강시키도록 하여 최대한 전기식 건설기계(30)의 유동범위를 확보하기 위해서이다.

만약에 작동간 수직축(11)의 승하강이 이루어지지 않으면 전원공급용 전선(700)의 정해진 길이에서만 전기식 건설기계(30)가 유동되므로 그만큼 전기식 건설기계(30)의 유동거리가 제한되며, 이에 따라 본 발명에서는 작동간 수직축(11)을 승하강 시키도록 하여 전기식 건설기계(30)의 유동범위를 넓히도록 하였다.

또한, 상기 작동간 수직축(11)의 상하 유동은 리모콘에 의해서 이루어질 수 있으며, 작업자가 필요시에 리모콘을 이용하여 작동간 수직축(11)을 상승시키거나 하강시킬 수 있다.

상기 작동간 브라켓(100)은 작동간의 수평축(12) 끝단부에 볼트 결합이나 용접결합에 의해 설치되는 것으로 원형 파이프 또는 다각형 파이프 형태로 이루어지며, 전원공급용 전선(700)이 원통형 파이프 또는 다각통형 파이프 형상의 작동간 브라켓(100)의 내측을 통과한다.

상기 전선 이동감지 센서부(200)는 작동간 브라켓(100)의 내측 일단에 다수개 설치되는 것으로 적외선 센서를 이용하여 근접하는 전선의 위치를 판독하는바 전원공급용 전선(700)이 움직이는데 따른 거리를 감지토록 한다. 본 발명에서는 4개의 근접 센서를 작동간 브라켓(100)에 설치하여 전원공급용 전선(700)의 거리를 측정한다.

상기 작동간 수평축 회전모터(300)는 작동간(1)의 수직축(11)에 설치되어 외부 제어에 의해 모터를 회전시킴으로서 수평축(12)을 360도 회전시키는 역할을 한다.

상기 제어부(600)는 전선 이동감지 센서부(200)로부터 측정한 거리데이터를 근거로 전원공급용 전선(700)의 움직임을 감지하고, 이에 따라 작동간 수평축 회전모터(300)를 움직여서 전원공급용 전선(700)의 움직임에 따라서 미리 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키고 동시에 전선 이동용 원형링(510)을 전후로 움직인다.

또한, 터치센서(250)의 작동 여부를 판단하여 전원공급용 전선(700)의 길이를 최대한 길게 사용할 수 있도록 작동간 수직축(11)을 상하로 유동시킨다.

특히, 제어부(600)는 4개의 센서를 이용하여 전원공급용 전선(700)의 움직임을 추적하므로 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 근접하면 좌측방향으로 작동간의 수평축을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터를 작동시키고, 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측 센서(220)에 근접하면 우측방향으로 작동간의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키며, 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부 센서(230)에 근접하면 원형링 이송모터(500)를 구동하여 전선 이동용 원형링(510)을 작동간(1)의 바깥측으로 이송시켜 전원공급용 전선(700)이 펼쳐지도록 작동하고, 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부 센서(240)에 근접하면 원형링 이송모터(500)를 구동하여 전선 이동용 원형링(510)을 작동간 위치로 이송시켜 전원공급용 전선(700)이 접혀지도록 작동시킨다.

또한, 작동간(1)의 수평축 끝단부에 위치되는 전선 이동용 원형링(510)이 가이드 레일(520)을 타고 이동하여 가이드 레일(520) 끝단부에 설치된 터치센서(250)까지 접근하여 터치센서(250)가 작동되면 작동간(1)의 수평축(12)을 하부 방향으로 움직이도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시켜 작동간(1)을 하강시킴으로서 전원공급용 전선(700)을 최대한 길게 이용할 수 있도록 하고, 전기식 건설기계(30)가 다시 작동간쪽으로 이동하여 터치센서(250)가 오프되면 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시켜 작동간(1)이 상승되도록 한다.

삭제

즉, 전원공급용 전선(700)이 좌측 센서(210)와 상부 센서(230) 사이로 움직여서, 예를들어 상부 좌측 45도 방향이면 작동간 수평축(12)이 좌측으로 회전되도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시킴과 동시에 전선 이동용 원형링(510)이 가이드 레일(520)을 타고 작동간 바깥측으로 튀어나오도록 원형링 이송모터(500)를 구동한다. 이에 따라 전원공급용 전선(700)이 작동간 브라켓(100)에 접면하기 전에 미리 작동간(1)이 미리 움직이기 때문에 전선을 보호할 수 있다.

또한, 상부 우측 45도 방향으로 전원공급용 전선(700)이 움직이면 작동간 수평축이 우측방향으로 회전되도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시킴과 동시에 원형링이 가이드레일을 타고 작동간 바깥측으로 튀어나와 전선이 늘어지도록 원형링 이송모터를 구동한다.

또한, 하부 좌측 45도 방향으로 전원공급용 전선(700)이 움직이면 작동간 수평축이 좌측방향으로 회전되도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시킴과 동시에 원형링이 가이드레일을 타고 작동간측으로 삽입되어 전선이 접혀지도록 원형링 이송모터를 구동한다.

또한, 하부 우측 45도 방향으로 전원공급용 전선(700)이 움직이면 작동간 수평축이 우측방향으로 회전되도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시킴과 동시에 원형링이 가이드레일을 타고 작동간특으로 삽입되어 전선이 접혀지도록 원형링 이송모터를 구동한다.

또한, 상부 우측이나 상부 좌측방향에서 계속 전진하여 터치센서를 터치하면 작동간 수직축을 하부방향으로 하강시키고, 터치센서가 감지되지 않으면 작동간 수직축을 상부방향으로 상승시킨다.

이하에서 본 발명의 동작에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 작동간(1)에 센서장치를 연결하되 사각형이나 원형 파이프 형태의 작동간 브라켓(100)을 부착하고, 상기 작동간 브라켓(100)의 4지점에 전선 이동감지용 센서(210, 220, 230, 240)를 각각 설치하며, 작동간 브라켓(100)의 내측으로 전원공급용 전선(700)이 통과되도록 한다. 또한 작동간(1)의 끝단에는 터치센서(250)를 장착하여 가이드 레일(520)을 타고 움직이는 마지막 원형링의 터치 여부를 판단할 수 있도록 한다.

아울러, 작동간 수직축(2)의 일단에는 작동간 수평축 회전모터(300)가 설치되어 있고, 상기 작동간 수직축(2)에 수평하게 작동간 수평축이 설치되고 상기 작동간 수평축 회전모터(300)에 의해서 수평축이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되고 작동간 수직축 이송용 유압펌프에 의해서 작동간 수직축이 상하로 움직이도록 구성된다.

상기 전선 이동 감지 센서부(200)와 터치센서(250)는 제어부(600)에 연결되며, 상기 제어부는 센서의 출력을 입력받아 작동간 수평축 회전모터와 작동간 수직축 이송용 유압펌프 및 원형링 이송모터를 제어한다. 그리고, 제어부(600)의 제어에 따라서 수평축(12)을 시계방향이나 반시계방향으로 회전시킬 수 있고 아울러 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 움직여서 수직축(11)을 상하로 움직일 수 있으며, 전선 이동용 원형링(510)을 전후로 움직여 전원공급용 전선(700)을 접거나 펼칠 수 있다.

즉, 본 발명의 제어부(500)는 전원공급용 전선(700)의 움직임을 센서(210, 220, 230, 240)를 및 터치센서를 통해 미리 파악하여 작동간(1) 및 원형링을 유동시키도록 함으로서 전원공급용 전선(700)을 보호토록 하고 있다.

이를 위해서 본 발명의 센서(210, 220, 230, 240)는 원통형 파이프 또는 다각형통 파이프 형상의 작동간 브라켓(100)의 내측면에 4개 설치되어 있는바, 작동간 수평축 방향을 기준으로 상측과 하측과, 좌측과, 우측에 총 4개의 센서가 설치되며, 상기 근접센서에 접근하는 전원공급용 전선(700)을 센싱하여 전원공급용 전선(700)이 움직이려는 방향을 미리 체크할 수 있으며, 체크된 결과에 따라서 작동간(1)의 수평축(12)을 수평하게 회전시킨다.

이때, 상기 제어부(600)는, 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 전선이 근접하면 좌측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 프로그램 코드와; 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측센서(220)에 전선이 근접하면 우측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 프로그램 코드와; 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부측 센서(230)에 전선이 근접하면 전원공급용 전선(700)이 펼쳐지도록 원형링 이송모터(500)를 작동시켜 작동간 바깥측으로 전선 이동용 원형링(510)을 이동시키는 프로그램 코드와; 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부측 센서(240)에 전선이 근접하면 전원공급용 전선(700)이 접혀지도록 원형링 이송모터(500)를 작동시켜 작동간(1) 내측으로 전선 이동용 원형링(510)을 이동시키는 프로그램 코드와; 터치센서(250)가 감지되면 작동간(1)의 수직축(11)을 하강시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 프로그램 코드와; 터치센서(250)가 감지되지 않으면 작동간(1)의 수직축(11)을 상승시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 프로그램 코드를 갖는다.
본 발명의 플로우 챠트를 통해 작동간의 움직임을 제어하는 단계를 살펴보면 다음과 같다.
제 1 단계(S10): 전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 전선이 근접하면 좌측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시킨다.
제 2 단계(S20): 전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측센서(220)에 근접하면 우측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시킨다.
제 3 단계(S30): 전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부측 센서(230)에 근접하면 작동간(1)의 바깥측으로 전원공급용 전선(700)을 펼치도록 원형링을 원형링 이송모터(500)로 이송시킨다.
제 4 단계(S40): 전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부측 센서(240)에 근접하면 작동간(1)의 내측으로 전원공급용 전선(700)이 접혀지도록 원형링을 원형링 이송모터(500)로 이송시킨다.
제 5 단계(S50): 작동간 수평축(12)에 설치된 터치센서(250)에 전원공급용 전선을 운반하는 전선 이동용 원형링(510)이 감지되면 작동간(1)의 수직축(11)을 하강시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시킨다.

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제 6 단계(S60): 터치센서(250)의 전선 이동용 원형링(510) 감지가 오프되면 수직축(11)을 상승시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시킨다.

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아울러, 비록 본 발명이 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어지지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 종래 전기동력을 이용하는 전기식 건설기계의 구성도.

도 2는 종래 전기동력을 이용하는 전기식 건설기계의 동작 상태도.

도 4는 본 발명의 작동간 수평축의 회전동작 예시도.

도 5는 본 발명의 작동간에 설치되는 원형링과 수직축 동작 상태도와 작동간 브라켓의 저면을 확대시킨 저면도.

도 6은 본 발명의 수직축 단면도.

도 8은 본 발명의 전기동력을 이용한 전기식 건설기계의 동작 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 작동간

11: 작동간 수직축

12: 작동간 수평축

9: 송전탑

30: 전기식 건설기계

100: 작동간 브라켓

200: 전선 이동감지 센서부

210: 좌측 센서

220: 우측 센서

230: 상부 센서

240: 하부 센서

250: 터치 센서

300: 작동간 수평축 회전모터

400: 작동간 수직축 이송용 유압펌프

500: 원형링 이송모터

510: 전선 이동용 원형링

520: 가이드레일

600: 제어부

700: 전원공급용 전선

Claims

다단 구조의 수직축 및 수평축이 결합되어 이루어지고 전원공급용 전선이 설치되며, 송전탑을 통해 전기식 건설기계에 전원공급이 이루어지도록 하여 전기식 건설기계를 이용한 작업이 가능토록 하는 작동간(1)과;

전기식 건설기계의 상부에 설치되며 상기 작동간의 수평타워를 통해 전원 공급용 전선을 공급받아 전기식 건설기계에 전원을 공급하여 전기식 건설기계가 전기적 에너지를 이용하여 구동되도록 하는 송전탑(9)과;

상기 작동간의 수평축 끝단부에 볼트 결합이나 용접결합에 의해 설치되는 것으로 원형 파이프 또는 다각형 파이프 형태로 이루어지며, 전원공급용 전선이 내측 공간부를 통과하는 작동간 브라켓(100)과;

상기 작동간 브라켓의 파이프 내측면 일단에 설치하되 가상의 수평면상에 90도 간격으로 4개 설치되는 것으로 근접센서를 이용하여 근접하는 전선의 위치를 판독하기 위한 전선 이동감지 센서부(200)와;

상기 전선의 전후 이동을 원할하게 이루어지도록 작동간의 수평축 하단에 설치되는 가이드레일 및 전선 이동용 원형링(510)과;

상기 작동간의 수평축 끝단부에 설치되어 원형링의 터치를 감지하기 위한 터치센서(250)와;

상기 가이드레일에 설치되어 가이드레일을 따라 원형링을 이송하는 원형링 이송모터(500)와;

상기 작동간의 수직축 일단에 설치되어 다단 수직축을 상하로 승강시키는 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)와;

상기 작동간 수평축을 360도 회전시키는 작동간 수평축 회전모터(300)와;

상기 전선 이동감지 센서부와 터치센서의 데이터를 근거로 전원공급용 전선의 움직임을 추적하고, 이에 따라 작동간 수직축 이송용 유압펌프와 작동간 수평축 회전모터 및 원형링 이송모터를 작동시켜 전원공급용 전선의 움직임에 따라서 미리 작동간의 수직축과 수평축 및 원형링을 이송시키도록 제어하는 제어부(600)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치.
제 1 항에 있어서,

작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 전선이 근접하면 좌측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 프로그램 코드와;

작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측센서(220)에 전선이 근접하면 우측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 프로그램 코드와;

작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부측 센서(230)에 전선이 근접하면 전원공급용 전선(700)이 펼쳐지도록 원형링 이송모터(500)를 작동시켜 작동간 바깥측으로 전선 이동용 원형링(510)을 이동시키는 프로그램 코드와;

작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부측 센서(240)에 전선이 근접하면 전원공급용 전선(700)이 접혀지도록 원형링 이송모터(500)를 작동시켜 작동간(1) 내측으로 전선 이동용 원형링(510)을 이동시키는 프로그램 코드와;

터치센서(250)가 감지되면 작동간(1)의 수직축(11)을 하강시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 프로그램 코드와;

터치센서(250)가 감지되지 않으면 작동간(1)의 수직축(11)을 상승시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 프로그램 코드를 갖는 것을 특징으로 하는 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 장치.
전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 좌측에 설치되는 좌측센서(210)에 전선이 근접하면 좌측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 제 1 단계(S10)와;

전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 우측에 설치되는 우측센서(220)에 근접하면 우측방향으로 작동간(1)의 수평축(12)을 회전시키도록 작동간 수평축 회전모터(300)를 작동시키는 제 2 단계(S20)와;

전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 상부측에 설치되는 상부측 센서(230)에 근접하면 작동간(1)의 바깥측으로 전원공급용 전선(700)을 펼치도록 원형링을 원형링 이송모터(500)로 이송시키는 제 3 단계(S30)와;

전원공급용 전선(700)의 움직임을 판단하여 작동간 브라켓의 내측면에 설치하되 작동간 수평축(12)의 길이방향 하부측에 설치되는 하부측 센서(240)에 근접하면 작동간(1)의 내측으로 전원공급용 전선(700)이 접혀지도록 원형링을 원형링 이송모터(500)로 이송시키는 제 4 단계(S40)와;

작동간 수평축(12)에 설치된 터치센서(250)로부터 전원공급용 전선을 운반하는 전선 이동용 원형링(510)이 감지된 신호가 입력되면 작동간(1)의 수직축(11)을 하강시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 제 5 단계(S50)와;

터치센서(250)로부터 전선 이동용 원형링(510)의 감지가 입력되지 않으면 수직축(11)을 상승시키도록 작동간 수직축 이송용 유압펌프(400)를 작동시키는 제 6 단계(S60)로 이루어짐을 특징으로 하는 승하강 작동간을 이용한 전기식 건설기계의 전선 보호 방법.