KR101070773B1 - 로드셀을 구비한 운반차량 - Google Patents

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KR101070773B1
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Abstract

본 발명은 로드셀을 구비한 운반차량에 관한 것이다. 본 발명은 로드셀과 데이터통신을 수행하는 운반차량에 있어서, 제 1 회전부재, 제 2 회전부재, 로드셀로 형성되어, 로드셀의 중심축을 중심으로 제 1 회전부재 및 제 2 회전부재의 회전가능한 유동성을 제공하며, 리프트와 연결되어 리프트의 상부에 놓인 물체의 하중데이터를 생성하는 로드셀 장치; 및 로드셀 장치로부터 하중데이터를 수신하여, 미리 설정된 하중 이상인 경우 리프트의 동작을 중단 또는 리프트를 원위치시키도록 하는 제어장치; 를 포함하며, 로드셀 장치는, 하중데이터를 생성하는 로드셀; 로드셀의 상단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 외부의 체인의 한 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 1 회전부재; 로드셀의 하단에 연결되어 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 체인의 다른 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 2 회전부재; 및 측정된 하중데이터를 제어장치로 전송하는 송수신장치; 를 포함한다. 이에 의해, 이동형 운반차량에서 로드셀의 체결부분을 자유롭게 하여 로드셀의 상단과 하단으로 작용하는 구속력을 최소화하며, 물체의 하중이 미리 정해진 이상인 경우 운반차량의 동작을 정지 또는 들어올리던 물건을 제자리로 원위치시켜 가해지는 로드에 따라 기계에 대한 손상을 제거할 수 있다.
로드셀, 운반, 차량

Description

로드셀을 구비한 운반차량{Transporting vehicle having load cells}
본 발명은 로드셀에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 로드셀을 포함하는 운반차량에 있어서, 로드셀의 체결부분을 유동성 있게 제작하여 로드셀의 상단과 하단으로 작용하는 구속력을 최소화하기 위한 로드셀을 구비한 운반차량에 관한 것이다.
통상적으로 사용되는 하중 센서는 크게 로드셀 방식과 마그네틱 밸런스 방식으로 분류된다.
로드셀 방식은 재료에 힘을 가하였을 때 그 재료가 변형되는 변형률을 이용하여 하중을 측정하는 방식이다. 즉, 재료가 변형되었을 때 스트레인 게이지를 통하여 전압의 변화를 측정하여 하중을 측정하는 방식이다. 로드셀 방식은 적게는 kg 단위에서부터 크게는 ton 단위까지 하중을 측정할 수 있다.
그러나, 로드셀의 재질 및 형태에 따라 측정 가능 범위가 다르게 되어, 사용자는 측정하고자 하는 하중 범위에 따라 다양한 로드셀인 하중 센서를 구비하여야 하는 문제점이 있다. 이로 인해, 로드셀을 이용해 하중을 측정시 하중 범위를 벗어난 물체의 경우 측정하고자 하는 물체의 하중 범위를 짐작으로 가늠해서 적정한 로 드셀을 장착해야 하는 불편한 점이 존재한다.
또한, 도 1과 같이 기존의 로드셀은 상단부분은 체인과 결합함으로, 도면상의 x축으로는 어느 정도의 유동성이 보장이 되나, 로드셀의 하단부분은 고정된 구조로 형성된다.
이러한 구조에 따라, 도면상의 z축 뿐만 아니라, x축으로 작용되는 힘이 로드셀에 전달되어, 측정위치와 동작상태에 따라 로드셀이 측정하는 하중데이터의 값이 차이가 발생하는 문제가 있다.
이에 따라, 로드셀을 구비한 장치에 있어서, 하나의 로드셀을 이용해 미리 해진 하중까지의 물체를 운반하고, 구속부분을 고정단이 아닌 유동적인 자유단으로 변경함으로써, 물체의 하중을 더욱 정확하게 측정하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
상기한 문제점을 개선하기 위해 안출된 본 발명의 기술적 과제는 이동형 운반차량에서 로드셀의 체결부분을 자유롭게 하여 로드셀의 상단과 하단으로 작용하는 구속력을 최소화하기 위한 로드셀을 구비한 운반차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 로드셀에 작용하는 구속력을 최소화하여 물체의 하중을 보다 정확하게 측정하기 위한 로드셀을 구비한 운반차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 로드셀 장치는, 하중을 계측하기 위한 직육면체 형상의 로드셀; 상기 로드셀의 상단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 외부의 체인의 한 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 1 회전부재; 및 상기 로드셀의 하단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 상기 체인의 다른 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 2 회전부재; 를 포함한다.
상기 제 1 회전부재는, 제 1 회전부재바디; 상기 제 1 회전부재바디를 수직으로 관통하며, 스크류 무늬의 내부 홈을 포함하는 제 1 볼트삽입홀; 및 상기 제 1 회전부재바디를 수평으로 관통하는 제 1 체인결합홀; 가 형성될 수 있다.
상기 제 2 회전부재는, 제 2 회전부재바디; 상기 제 2 회전부재바디를 수직으로 관통하며, 스크류 무늬의 내부 홈을 포함하는 제 2 볼트삽입홀; 및 상기 제 2 회전부재바디를 수평으로 관통하는 제 2 체인결합홀; 가 형성될 수 있다.
상기 로드셀은, 직육면체 형상의 로드셀 바디; 상기 제 1 회전부재의 내부 홈을 관통하여 상기 제 1 회전부재와 결합하기 위한 스크류 무늬의 제 1 볼트; 상기 제 1 볼트와 상기 로드셀바디 사이에 형성되어 상기 로드셀과 상기 제 1 회전부재 간의 유동성을 제공하는 제 1 회전부재; 상기 제 2 회전부재의 내부 홈을 관통하여 상기 제 2 회전부재와 결합하기 위한 스크류 무늬의 제 2 볼트; 및 상기 제 2 볼트와 상기 로드셀바디 사이에 형성되어 상기 로드셀과 상기 제 2 회전부재 간의 유동성을 제공하는 제 2 회전부재; 를 포함할 수 있다.
상기 로드셀 장치는, 상기 제 1 볼트삽입홀을 관통하여 돌출된 상기 제 1 볼트와 체결되는 제 1 너트; 를 더 포함할 수 있다.
상기 로드셀 장치는, 상기 제 2 볼트삽입홀을 관통하여 돌출된 상기 제 2 볼트와 체결되는 제 2 너트; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 로드셀을 구비한 운반차량은, 로드셀과 데이터통신을 수행하는 운반차량에 있어서, 제 1 회전부재, 제 2 회전부재, 로드셀로 형성되어, 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 상기 제 1 회전부재 및 상기 제 2 회전부재의 회전가능한 유동성을 제공하며, 리프트와 연결되어 상기 리프트의 상부에 놓 인 물체의 무게데이터를 생성하는 로드셀 장치; 및 상기 로드셀 장치로부터 상기 무게데이터를 수신하여, 미리 설정된 하중 이상인 경우 상기 리프트의 동작을 중단시키도록 하는 제어장치; 를 포함한다.
상기 로드셀 장치는, 하중을 계측하기 위해 직육면체 형상으로 형성되며, 자신과 연결된 리프트 상에 올려진 물체의 하중을 측정하여 하중데이터를 생성하는 로드셀; 상기 로드셀의 상단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 외부의 체인의 한 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 1 회전부재; 상기 로드셀의 하단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 상기 체인의 다른 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 2 회전부재; 및 상기 측정된 하중데이터를 상기 제어장치로 전송하는 송수신장치; 를 포함한다.
상기 제어장치는, 상기 로드셀 장치와 데이터 송수신을 수행하는 송수신부; 및 상기 하중데이터를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하며, 상기 하중데이터가 미리 설정된 하중 이상인 경우 상기 리프트의 동작을 중단시키도록 하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 로드셀을 구비한 운반차량은 이동형 운반차량에서 로드셀의 체결부분을 자유롭게 하여 로드셀의 상단과 하단으로 작용하는 구속력을 최소화하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 의해, 로드셀에 작용하는 구속력을 최소화하여 물체의 하중 을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명에 의해, 물체의 하중이 미리 정해진 이상인 경우 운반차량의 동작을 정지 또는 들어올리던 물건을 제자리로 원위치시켜 가해지는 로드에 따라 기계에 대한 손상을 제거할 수 있는 효과를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로드셀 장치(100)를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 로드셀 장치(100)는 제 1 회전부재(10), 로드셀(30), 제 2 회전부재(50)를 포함할 수 있다.
제 1 회전부재(10) 및 제 2 회전부재(50)는 로드셀(30)의 일 단 및 타 단에 각각 연결되며, 체인(240)과 맞물리는 구조로 형성된다.
로드셀(30)은 제 1 회전부재(10) 및 제 2 회전부재(50) 사이에 형성되어, 자신과 연결된 리프트(260) 상에 놓인 물체의 하중을 계측할 수 있는 센서이다. 본 발명의 로드셀(30)은, 마그네틱, 전정용량, 스트레인게이지 방식 중 어느 하나의 방식으로 사용될 수 있으며, 물체의 하중을 전기적인 저항이나 전압변화로 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도 2의 로드셀 장치(100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 로드셀 장치(100)가 운반차량(200)에 부착된 상태를 나타내는 도면이다. 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적인 구조에 대해서 살펴본다.
제 1 회전부재(10)는 제 1 회전부재바디(19)를 수직으로 관통한 제 1 볼트삽입홀(13)와, 제 1 회전부재바디(19)를 수평으로 관통한 제 1 체인결합홀(15)를 포함한다.
제 1 볼트삽입홀(13)은 후술할 로드셀(30)의 제 1 볼트(31a)와 결합하며, 제 1 볼트(31a)와 동일한 스크류 무늬를 내부 홈 둘레에 형성한다.
제 1 너트(11)는 제 1 볼트삽입홀(13)을 관통하여 상부로 돌출된 제 1 볼트(31a)와 체결된다. 한편, 제 1 체인결합홀(15)은 체인(도 4의 240)의 한 단, 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 로드셀 장치(100)의 상부에 놓인 상부 체인과 체결된다.
한편, 제 2 체인결합홀(55)은 체인(도 4의 240)의 한 단, 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 로드셀 장치(100)의 아래에 놓인 하부 체인과 체결된다.
로드셀(30)은 직육면체 형상의 로드셀바디(35), 제 1 회전부재(10)와 결합하기 위한 스크류 타입의 제 1 볼트(31a), 제 1 볼트(31a)와 로드셀바디(35) 사이에 형성되어 로드셀(30)과 제 1 회전부재(10) 간의 유동성을 제공하는 제 1 회전부재(33a)를 포함한다. 한편, 로드셀바디(35)는 직육면체의 형상으로 형성되나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 로드셀(30)은 제 1 볼트(31a), 제 1 접합부(33a)와 대칭되게, 제 2 회전부재(50)와 결합하기 위한 스크류 타입의 제 2 볼트(33b), 제 2 볼트(33b)와 로드셀바디(35) 사이에 형성되어 로드셀(30)과 제 2 회전부재(50) 간의 유동성을 제공하는 제 2 회전부재(33b)를 포함한다.
제 2 회전부재(50)는 제 1 회전부재바디(59)를 수직으로 관통한 제 2 볼트삽입홀(53)와, 제 1 회전부재바디(59)를 수평으로 관통된 제 2 체인결합홀(55)를 포함한다.
제 2 볼트삽입홀(53)은 후술할 로드셀(30)의 제 2 볼트(31b)와 체결되며, 제 2 볼트(31b)와 동일한 스크류 무늬를 내부 홈 둘레에 형성한다.
제 2 너트(51)는 제 2 볼트삽입홀(53)를 관통하여 상부로 돌출된 제 2 볼트(51a)와 체결된다. 한편, 제 2 체인결합홀(55)은 체인(도 4의 240)의 다른 단, 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 로드셀 장치(100)의 아래에 놓인 하부 체인과 체결된다.
이와 같은 구조에 의해, 이동형 운반차량에서 로드셀(30)의 체결부분인 제 1 회전부재(10)와 제 2 회전부재(50)로 형성하여 로드셀(30)에 유동성을 제공함으로써, 로드셀(30)의 상단과 하단으로 작용하는 구속력을 최소화하며, 이에 따라 리프트(260) 상에 놓인 물체의 하중을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 도 4와 같이, 로드셀 장치(100)는 체인(240) 사이에 체결되어 형성되며, 리프트(260)에 올려진 물체에 작용하는 하중을 계측한다. 로드셀 장치(100)는 송수신장치(90)를 더 포함함으로써, 자신이 측정한 하중데이터를 제어장치(280)로 전송할 수 있다. 한편, 송수신장치(90)는 유선 또는 무선통신을 수행할 수 있다. 여기서, 무선통신은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra-Wideband), 적외선 등과 같은 근거리 무선통신(Personal Area Network: PAN)을 통해 하중데이터를 제어장치(280)로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 로드셀 장치(100)가 부착된 운반차량(200)의 제어장치(280)를 나타내는 블록도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 운반차량(200)의 제어장치(280)는 송수신부(281), 제어부(283), 출력부(285), 구동부(287)를 포함할 수 있다.
송수신부(281)는 로드셀 장치(100)의 송수신장치(90)와 데이터 송수신을 수행한다. 즉, 송수신부(2810)는 송수신장치(90)로부터 유선 또는 무선통신을 통해 하중데이터를 수신한다.
제어부(283)는 로드셀 장치(100)의 송수신장치(90)로부터 하중데이터를 수신하여, 미리 설정된 하중 이상인지를 판단한다. 제어부(283)는 판단결과 미리 설정된 하중 이상인 경우 리프트(260)에 올려진 물체를 내리도록 리프트(260)와 연결된 구동부(287)를 제어한다.
출력부(285)는 제어부(283)의 제어에 따라 로드셀 장치(100)의 송수신장치(90)로부터 수신한 데이터를 표시한다. 즉, 출력부(285)는 하중데이터를 수신하여 표시한다.
한편, 상기에서 살펴본 운반장치(200)는 도시된 지게차를 중심으로 살펴보았으나, 청소차, 짐 운반차, 드럼스케일 등과 같은 운반장치로 변형가능함은 당업자에 의해 자명하다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 로드셀을 구비한 운반차량에 의해, 로드셀의 체결부분을 자유롭게 하여 로드셀의 상단과 하단으로 작용하는 구속력을 최소화하여 물체의 하중을 보다 정확하게 측정하며, 물체의 하중이 미리 정해진 이상인 경우 운반차량의 동작을 정지 또는 들어올리던 물건을 제자리로 원위치시켜 가해지는 로드에 따라 기계에 대한 손상을 제거하여 기존의 로드셀의 단점을 보완할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1 는 종래의 로드셀 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로드셀 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도 2의 로드셀 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 로드셀 장치가 운반차량에 부착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 로드셀 장치가 부착된 운반차량의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 제 1 회전부재 30: 로드셀
50: 제 2 회전부재

Claims (9)

  1. 하중을 계측하기 위한 로드셀;
    상기 로드셀의 상단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 외부의 체인의 한 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 1 회전부재; 및
    상기 로드셀의 하단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 상기 체인의 다른 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 2 회전부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전부재는,
    제 1 회전부재바디;
    상기 제 1 회전부재바디를 수직으로 관통하며, 스크류 무늬의 내부 홈을 포함하는 제 1 볼트삽입홀; 및
    상기 제 1 회전부재바디를 수평으로 관통하는 제 1 체인결합홀; 가 형성되는 것을 특징으로 하는 로드셀 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 회전부재는,
    제 2 회전부재바디;
    상기 제 2 회전부재바디를 수직으로 관통하며, 스크류 무늬의 내부 홈을 포 함하는 제 2 볼트삽입홀; 및
    상기 제 2 회전부재바디를 수평으로 관통하는 제 2 체인결합홀; 가 형성되는 것을 특징으로 하는 로드셀 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 로드셀은,
    로드셀 바디;
    상기 제 1 회전부재의 내부 홈을 관통하여 상기 제 1 회전부재와 결합하기 위한 스크류 무늬의 제 1 볼트;
    상기 제 1 볼트와 상기 로드셀바디 사이에 형성되어 상기 로드셀과 상기 제 1 회전부재 간의 유동성을 제공하는 제 1 회전부재;
    상기 제 2 회전부재의 내부 홈을 관통하여 상기 제 2 회전부재와 결합하기 위한 스크류 무늬의 제 2 볼트; 및
    상기 제 2 볼트와 상기 로드셀바디 사이에 형성되어 상기 로드셀과 상기 제 2 회전부재 간의 유동성을 제공하는 제 2 회전부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 볼트삽입홀을 관통하여 돌출된 상기 제 1 볼트와 체결되는 제 1 너트; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 볼트삽입홀을 관통하여 돌출된 상기 제 2 볼트와 체결되는 제 2 너트; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀 장치.
  7. 로드셀과 데이터통신을 수행하는 운반차량에 있어서,
    제 1 회전부재, 제 2 회전부재, 상기 로드셀로 형성되어, 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 상기 제 1 회전부재 및 상기 제 2 회전부재의 회전가능한 유동성을 제공하며, 리프트와 연결되어 상기 리프트의 상부에 놓인 물체의 하중데이터를 생성하는 로드셀 장치; 및
    상기 로드셀 장치로부터 상기 하중데이터를 수신하여, 미리 설정된 하중 이상인 경우 상기 리프트의 동작을 중단 또는 상기 리프트를 원위치시키도록 하는 제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 구비한 운반차량.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 로드셀 장치는,
    상기 하중데이터를 생성하는 로드셀;
    상기 로드셀의 상단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 외부의 체인의 한 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 1 회전부재;
    상기 로드셀의 하단에 연결되어 상기 로드셀의 중심축을 중심으로 회전가능한 유동성을 제공하며, 상기 체인의 다른 단과 맞물리는 구조로 형성되는 제 2 회 전부재; 및
    상기 측정된 하중데이터를 상기 제어장치로 전송하는 송수신장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 구비한 운반차량.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제어장치는,
    상기 로드셀 장치와 데이터 송수신을 수행하는 송수신부;
    상기 리프트와 연결되어 상기 리프트를 구동시키는 구동부; 및
    상기 하중데이터를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하며, 상기 하중데이터가 미리 설정된 하중 이상인 경우 상기 리프트의 동작을 중단 또는 원위치시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 구비한 운반차량.
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