KR101384576B1 - 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법 - Google Patents

크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101384576B1
KR101384576B1 KR1020130098239A KR20130098239A KR101384576B1 KR 101384576 B1 KR101384576 B1 KR 101384576B1 KR 1020130098239 A KR1020130098239 A KR 1020130098239A KR 20130098239 A KR20130098239 A KR 20130098239A KR 101384576 B1 KR101384576 B1 KR 101384576B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hook
boom
distance
length
wire
Prior art date
Application number
KR1020130098239A
Other languages
English (en)
Inventor
권정수
이영재
Original Assignee
주식회사 에이엔케이
이영재
권정수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이엔케이, 이영재, 권정수 filed Critical 주식회사 에이엔케이
Priority to KR1020130098239A priority Critical patent/KR101384576B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101384576B1 publication Critical patent/KR101384576B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/22—Rigid members, e.g. L-shaped members, with parts engaging the under surface of the loads; Crane hooks
    • B66C1/34—Crane hooks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

본 발명의 크레인의 후크이동제어장치은 후크, 후크에 연결된 연결블록, 신축가능한 복수 개의 붐, 붐의 시작단부터 연결블록까지 이어지는 와이어를 구비하며, 지면을 기준으로, 후크의 수평이동 또는 수직이동을 위한 입력신호를 입력받는 입력부, 크레인의 붐 신축에 따른 와이어의 길이 조정 및 붐 회전을 구동하는 구동부, 와이어의 길이 및 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 거리측정부, 크레인의 붐 각도를 측정하는 각도측정부, 및, 입력신호가 입력되면 거리측정부 및 각도측정부로부터 측정값을 입력받아 후크가 수평이동 또는 수직이동되도록 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 작업자의 작업수행이 용이하며, 인양물의 흔들림을 최소화하여 안전하게 이동시킬 수 있게 된다.

Description

크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법{ Hook movement controlling apparatus of a crane and the method thereof}
본 발명은 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크레인 붐의 각도변화 및 붐의 신장과 무관하게 후크의 수평이동 및 수직이동이 가능한 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 크레인이란 동력을 사용하여 화물을 달고 상하·전후·좌우로 운반하는 기계 또는 기계장치를 말하며, 그 운동으로서는 화물을 들어올리고 내리는 권상·권하운동(hoisting, lowering)과 수평으로 회전하는 선회(슬루잉, slewing)운동과 후크가 반경방향의 내측 또는 외측으로 들어오거나 나가는 인입운동이 있으며, 이러한 운동이 서로 조합되어 3차원 공간 내에서 화물을 취급·운반하는 것을 목적으로 하는 설비를 크레인이라 한다.
이러한 크레인에는 붐(Boom)이 고정된 고정식과, 붐이 다단으로 신축될 수 있는 텔리스코프식의 직진식 및 하나 이상의 붐을 접을 수 있는 굴절식이 있다. 크레인들 중 직진식 크레인은 다단의 붐이 텔리스코프식으로 결합된 텔리 실린더와, 이 텔리 실린더를 지지하는 데릭을 구비하고 있으며, 인양되는 인양물을 들어올리기 위한 후크 및 후크에 연결된 와이어를 감고 있는 윈치드럼 및 이를 구동하는 위치모터 등이 설치되어 있다.
한편, 작업자가 인양물을 수평 또는 수직으로 직선이동시, 붐 각도 조절, 붐의 신축, 및 윈치모터 구동제어 등 복잡한 조작이 요구되었다. 이에 따라, 작업자의 숙련도에 따라 작업시간의 차이가 발생하게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 크레인 붐의 각도변화와 무관하게 크레인 붐 끝단부터 후크까지의 와이어 길이를 일정하게 유지하며 후크를 수직이동하거나 후크의 위치가 지면으로부터 일정거리에 있도록 수평이동 할 수 있는 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치는 후크, 상기 후크에 연결된 연결블록, 신축가능한 복수 개의 붐, 상기 붐의 시작단부터 상기 연결블록까지 이어지는 와이어를 구비하며, 지면을 기준으로, 상기 후크의 수평이동 또는 수직이동을 위한 입력신호를 입력받는 입력부, 상기 크레인의 붐 신축에 따른 와이어의 길이 조정 및 붐 회전을 구동하는 구동부, 상기 와이어의 길이 및 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 거리측정부, 상기 크레인의 붐 각도를 측정하는 각도측정부 및, 상기 입력신호가 입력되면, 상기 거리측정부 및 각도측정부로부터 측정값을 입력받아 상기 후크가 수평이동 또는 수직이동되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력부는 상기 후크의 위치가 상기 지면으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수평이동을 제어하는 후크 수평모드 및, 상기 후크의 위치가 상기 붐 끝단으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수직이동을 제어하는 후크 수직모드를 포함하며, 상기 입력모드에 따라, 상기 제어부는 상기 후크 수평모드 또는 후크 수직모드로 작동되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 거리측정부는 상기 와이어가 감기는 윈치드럼의 회전량을 측정하여 상기 와이어의 길이를 측정하는 엔코더 및, 상기 붐의 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 거리측정센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 후크 수평모드가 입력되면, 하기의 수학식1,2를 이용하여 상기 지면으로부터의 후크 거리(D)를 산출하고, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
[수학식1]
D + D2 = D1 - (D5*cosθ2)
[수학식2]
D = D1 - (D2 + D5*cosθ2)
( D : 후크 끝단부터 지면까지의 거리
D1 : 붐 끝단부터 지면까지의 거리
D2 : 연결블록 및 후크의 길이
D5 : 신축된 붐의 길이
θ2 = 90도-θ1 (θ1 : 붐각도))
또한, 상기 제어부는 상기 후크 수평모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 엔코더에서 측정된 와이어 길이, 및 상기 거리측정센서에서 측정된 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 후크 수평모드가 입력되면, 상기 거리측정센서는 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하며, 상기 제어부는 붐 끝단부터 후크까지의 거리 및, 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 후크 수직모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 엔코더에서 측정된 와이어 길이를 이용하여 붐 끝단부터 후크 끝단까지의 길이를 산출하고, 상기 산출된 길이를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 후크 수직모드가 입력되면, 상기 거리측정센서는 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하며, 상기 제어부는 상기 붐 신축시, 상기 산출된 길이를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 후크, 상기 후크에 연결된 연결블록, 신축가능한 복수 개의 붐, 상기 붐의 시작단부터 상기 연결블록까지 이어지는 와이어를 구비한 후크의 이동을 제어하는 크레인의 후크이동 제어방법은 지면을 기준으로 상기 후크의 수평이동 또는 수직이동을 위한 입력신호를 입력받는 단계, 상기 입력신호에 따라, 상기 와이어의 길이, 붐 끝단부터 지면까지의 거리, 및 붐 각도를 측정하는 단계 및, 상기 측정값을 이용하여 상기 크레인의 후크가 수평이동 또는 수직이동되도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력받는 단계는 상기 후크의 위치가 상기 지면으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수평이동을 제어하는 후크 수평모드 입력단계 및, 상기 후크의 위치가 상기 붐 끝단으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수직이동을 제어하는 후크 수직모드 입력단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정하는 단계는 상기 와이어가 감기는 윈치드럼의 회전량을 측정하여 상기 와이어의 길이를 측정단계, 상기 붐의 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 단계 및, 상기 붐 각도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계는 상기 후크 수평모드가 입력되면, 하기의 수학식1,2를 이용하여 상기 지면으로부터의 후크 거리(D)를 산출하는 단계 및, 상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식1] (D+D2) = D1 - (D5*cosθ2)
[수학식2] D = D1 - (D2 + D5*cosθ2)
( D : 후크 끝단부터 지면까지의 거리
D1 : 붐 끝단부터 지면까지의 거리
D2 : 연결블록 및 후크의 길이
D5 : 신축된 붐의 길이
θ2 = 90도-θ1 (θ1 : 붐각도))
또한, 상기 와이어 길이를 제어하는 단계는,
상기 후크 수평모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 측정된 와이어 길이, 및 상기 측정된 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출하는 단계 및, 상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정하는 단계는 상기 후크 수평모드가 입력되면, 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리 및, 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출하는 단계 및, 상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계는 상기 후크 수직모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 엔코더에서 측정된 와이어 길이를 이용하여 붐 끝단부터 후크 끝단까지의 길이를 산출하는 단계 및, 상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 길이를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정하는 단계는 상기 후크 수직모드가 입력되면, 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계는 상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 길이를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 작업자의 번거러운 조작없이 입력모드를 선택함으로써, 크레인 붐의 어떤 각도에서도, 붐이 신장하여도 크레인 붐 끝단부터 후크까지의 와이어 길이를 일정하게 유지하며 후크를 수직이동하거나 후크의 위치를 지면으로부터 일정거리에 있도록 수평이동할 수 있다. 이에 따라, 작업자의 작업수행이 용이해질 수 있다. 또한, 인양물의 흔들림을 최소화하여 안전하게 이동시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 구성을 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 구성을 나타내는 구성도,
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 수평이동모드 동작을 설명하기 위한 모식도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 수직이동모드 동작을 설명하기 위한 모식도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 후크이동제어방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수평이동모드에 따른 후크이동제어방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직이동모드에 따른 후크이동제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 한편, 도 4의 크레인 구조를 참조하여 설명하도록 한다. 도 1에 따르면, 크레인의 후크이동제어장치(100)은 입력부(110), 거리측정부(120), 각도측정부(130), 구동부(140), 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 한편, 도3을 참조하면 크레인의 후크이동제어장치(100)은 후크(215), 후크(215)에 연결된 연결블록(214), 신축가능한 복수 개의 붐(210 내지 250), 복수 개의 붐(210 내지 250)의 시작단(210)부터 연결블록(214)까지 이어지는 와이어(213)를 구비할 수 있다.
입력부(110)는 크레인의 조작패널(미도시) 상부에 입력가능한 버튼식 또는 다른 방식의 입력수단이 될 수 있다. 입력부(110)는 지면(A)을 기준으로, 후크(215)의 수평이동 또는 수직이동을 위한 입력신호를 입력받을 수 있다.
거리측정부(120)는 와이어(213)의 길이 및 붐 끝단(211)부터 지면(A)까지의 거리(D1)를 측정할 수 있다. 거리측정부(120)는 제어부(150)의 제어하에 입력신호가 입력되면, 입력신호 입력 직전의 동작상태의 크레인의 후크이동제어장치(100)의 와이어(213) 길이 및, 거리(D1)를 측정할 수 있다.
여기서, 거리(D1)는 초음파센서 및, 레이저 등을 이용하여 측정될 수 있다. 또한, 거리(D1) 측정을 위한 센서(미도시)는 붐 끝단(211)에 설치될 수 있다. 한편, 초음파센서 및 레이저 등에 의한 거리측정기술은 이 분야에서 널리 알려진 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
각도측정부(130)는 크레인의 후크이동제어장치(100)의 붐(210 내지 250)의 각도(θ1)를 측정할 수 있다. 각도측정부(130)는 제어부(130)의 제어하에 입력신호가 입력되면, 입력신호 입력 직전의 동작상태의 크레인의 후크이동제어장치(100)의 붐(210 내지 250)의 각도(θ1)를 측정할 수 있다.
구동부(140)는 제어부(150)의 제어하에, 크레인의 후크이동제어장치(100)의 붐(210 내지 250) 신축에 따른 와이어(213)의 길이 조정 및 붐 회전을 구동할 수 있다.
제어부(150)는 입력부(110)를 통해 입력신호가 입력되면, 거리측정부(120) 및 각도측정부(130)로부터 측정된 측정값을 입력받아 후크(215)가 수평이동 또는 수직이동되도록 구동부(140)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 간단한 조작으로 인양물의 흔들림을 최소화하며 수평이동 또는 수직이동을 할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 2에 따르면, 크레인의 후크이동제어장치(100)은 후크수평모드(111) 및 후크수직모드(112)를 포함하는 입력부(110), 거리측정센서(121) 및 엔코더(122)를 포함하는 거리측정부(120), 각도측정부(130), 구동부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
또한, 구동부(140)는 복수개의 밸브(141), 유압부(142), 윈치모터(143), 텔리실린더(144) 및 데릭실린더(145)를 포함할 수 있다. 한편, 도 1의 크레인의 후크이동제어장치(100)과 동일한 구성은 도 1에서 설명한 동작을 동일하게 수행하므로, 이에 대한 설명은 이하 생략한다. 한편, 도 3 내지 도 5를 참고하여 크레인의 후크이동제어장치(100)의 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.
입력부(110)는 후크수평모드(111) 및 후크수직모드(112)를 포함한다. 도 3에 따르면, 후크수평모드(111)는 붐의 각도(θ1) 및 붐의 신장하여 붐의 길이가 변하여도, 후크(215)의 위치가 지면(A)으로부터 일정거리(D)에 있도록 후크(215)의 수평이동을 제어하는 제어모드 입력이 될 수 있다. 여기서, 일정거리(D)는 입력모드 입력 직전의 후크(215)와 지면(A) 사이의 거리가 될 수 있다.
한편, 도 5에 따르면, 후크수직모드(112)는 붐의 각도(θ1) 및 붐이 신장하여 붐의 길이가 변하여도, 후크(215)의 위치가 붐 끝단(211)으로부터 일정거리(e)에 있도록 후크(215)의 수직이동을 제어하는 제어모드 입력이 될 수 있다. 여기서, 일정거리(e)는 입력모드 입력 직전의 붐 끝단(211)과 후크(215) 사이의 거리가 될 수 있다.
제어부(150)는 입력되는 입력모드에 따라, 후크 수평모드(111) 또는 후크 수직모드(112)로 작동되도록 구동부(140)를 제어할 수 있다.
구동부(140)는 복수개의 밸브(141), 유압부(142), 윈치모터(143), 텔리실린더(144) 및 데릭실린더(145)를 포함할 수 있다.
복수 개의 조절밸브(141)는 제어부(150)로부터 입력되는 제어신호에 따라 밸브를 온/오프하여 구동부(140)의 구동을 제어할 수 있다.
유압부(142)는 유압탱크 및 유압펌프를 포함하고, 밸브(141)를 통해 유압을 텔리실린더(144) 및 데릭실린더(145)에 공급할 수 있다.
텔리실린더(144)는 유압부(142)로부터 공급되는 유압에 따라 붐을 신축시키거나 줄일수 있으며, 데릭실린더(145)는 유압부(142)로부터 공급되는 유압에 따라 붐을 들어올리거나 내려 붐의 각도를 조절할 수 있다.
윈치모터(143)는 와이어를 감고 있는 윈치드럼(미도시)의 와이어를 감아들이거나 풀어서 후크를 상승 또는 하강시킬 수 있다.
거리측정부(120)는 거리측정센서(121) 및 엔코더(122)를 포함할 수 있다. 거리측정센서(121)는 붐 끝단부터 지면까지의 거리(D1) 및, 붐(230) 끝단(211)부터 후크(215) 끝단(B)까지의 거리(D3+D2)를 측정할 수 있으며, 측정된 측정값들을 제어부(150)로 전송한다.
엔코더(122)는 와이어가 감기는 윈치드럼(미도시)의 회전량을 측정하여 와이어의 길이를 측정할 수 있다. 한편, 와이어의 전체길이 및, 붐(210 내지 250)의 길이는 제어부(150)에 기저장되어 있을 수 있다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 수평이동모드 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 3에 따르면, 크레인의 후크이동제어장치(100)은 후크(215), 후크(215)에 연결된 연결블록(214), 신축가능한 복수 개의 붐(210 내지 250), 붐을 지지하는 지지몸체(260) 및, 복수 개의 붐(210 내지 250)의 시작단(210)부터 연결블록(214)까지 이어지는 와이어(213)를 구비할 수 있다. 한편, 수평이동모드에서, 붐(210 내지 250)의 각도가 변하거나 신축하여도 후크(215)부터 지면(A)사이의 거리(D)가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. 한편, 거리(D)의 측정 및 유지는 도 4를 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4에 따르면, 복수 개의 붐(210 내지 230)이 신장되고 붐의 각도가 θ1일때, 수평이동모드가 입력된 경우를 예로 설명할 수 있다.
제어부(150)는 거리측정센서(111)로부터 붐끝단(211)부터 지면(A)까지의 거리(D1)값을 입력받고, 각도측정부(130)로부터 붐 각도(θ1)를 입력받아 다음과 같은 수학식1,2를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리(D)를 산출할 수 있다.
[수학식1] (D+D2) = D1 - (D5*cosθ2)
[수학식2] D = D1 - (D2 + D5*cosθ2)
여기서, D : 후크 끝단부터 지면까지의 거리, D1 : 붐 끝단부터 지면까지의 거리, D2 : 연결블록 및 후크의 길이, D5 : 신축된 붐의 길이, θ2 = 90도-θ1 (θ1 : 붐각도)이 될 수 있다.
또는, 제어부(150)는 거리측정센서(111)에서 전송된 붐(230)의 끝단(211)부터 후크(215) 끝단(B)까지의 거리(D3+D2)에 대한 측정값 및, 붐 끝단부터 지면까지의 거리(D1)의 측정값을 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리(D)를 산출할 수 있다. 즉, D = D1 - (D3+D2)로 산출할 수 있다.
또는, 제어부(150)는 후크 수평모드가 입력되면, 붐의 길이(D5), 엔코더(122)에서 측정된 와이어 길이, 및 거리측정센서(121)에서 측정된 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출할 수 있다.
즉, 제어부(150)는 와이어(213)의 길이값에서 붐(210 내지 250)의 길이(D5)를 뺀 길이값(D3), 즉 붐 끝단(211)에서 연결블록(214)까지 연결되는 연결와이어의 길이(D3)에 연결블럭(214) 및 후크(215)의 길이(D2)를 더한 길이값(D3+D2)을 산출하고, D= D1-(D3+D2)를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리(D)를 산출할 수 있다.
이후, 제어부(150)는 작업자에 의해 붐의 신축 및 각도가 변화되어도, 산출된 후크 끝단부터 지면까지의 거리(D)가 일정하게 유지되도록 구동부(140)를 제어하여, 와이어(213)의 길이를 조절하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 수직이동모드 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5에 따르면, 복수 개의 붐(210 내지 250)이 신장되고 붐의 각도가 θ1일때, 수직이동모드가 입력된 경우를 예로 설명할 수 있다.
제어부(150)는 후크 수직모드가 입력되면, 붐의 길이(210 내지 250), 엔코더(122)에서 측정된 와이어 길이를 이용하여 붐(250) 끝단(211)부터 후크(215) 끝단까지의 길이(e)를 산출하고, 산출된 길이(e)를 유지하며 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 구동부(140)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 와이어(213)의 길이값에서 붐(210 내지 250)의 길이(D5)를 뺀 길이값인 붐 끝단(211)에서 연결블록(214)까지 연결되는 연결와이어의 길이(D3)값을 산출할 수 있다. D3에 연결블록 및 후크의 길이를 더하여 붐(250) 끝단(211)부터 후크(215) 끝단까지의 길이(e)를 산출할 수 있다.
또는, 제어부(150)는 후크 수직모드가 입력되면, 거리측정센서(121)로부터 전송된 붐(250) 끝단(211)부터 후크(215)까지의 거리(e)를 이용하여, 상기 붐 신축시, 길이(e)를 유지하며 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 구동부(140)를 제어할 수 있다.
제어부(150)는 작업자에 의해 붐의 신축 및 각도가 변화되어도, 산출된 연결와이어의 길이(D3)를 유지하며, 붐(210 내지 250)의 신축에 따른 와이어(213)의 길이만 신축되도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크레인의 후크이동제어장치의 후크이동제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6에 따르면, 후크의 수평이동 또는 수직이동에 대한 입력신호가 입력되면(S610), 입력신호에 따라, 와이어 길이, 붐 끝단부터 지면까지의 거리, 및 붐각도를 측정한다(S620). 다음으로, 측정된 측정값을 이용하여 후크가 수평이동 또는 수직이동 하도록 와이어 길이를 제어한다(S630).
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수평이동모드에 따른 후크이동제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 한편, 도 4를 참고하여 설명할 수 있다. 도 7에 따르면, 후크 수평모드가 입력되면(S710), 와이어 길이, 붐의 끝단부터 지면까지의 거리, 및 붐 각도를 측정한다(S720). 다음으로, 하기의 수학식1,2를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출할 수 있다(S730).
[수학식1] (D+D2) = D1 - (D5*cosθ2)
[수학식2] D = D1 - (D2 + D5*cosθ2)
여기서, D : 후크 끝단부터 지면까지의 거리, D1 : 붐 끝단부터 지면까지의 거리, D2 : 연결블록 및 후크의 길이, D5 : 신축된 붐의 길이, θ2 = 90도-θ1 (θ1 : 붐각도)이 될 수 있다.
또는, 붐(230)의 끝단(211)부터 후크(215) 끝단(B)까지의 거리(D3+D2)에 대한 측정값 및, 붐 끝단부터 지면까지의 거리(D1)의 측정값을 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리(D)를 산출할 수 있다. 즉, D = D1 - (D3+D2)로 산출할 수도 있다.
또는, 붐의 길이(D5), 엔코더(122)에서 측정된 와이어 길이, 및 거리측정센서(121)에서 측정된 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출할 수도 있다.
한편, 작업자에 의해 붐의 각도가 변하거나 붐의 길이가 신장되어도, 산출된 거리가 유지되도록 구동부를 구동하여 와이어길이를 제어할 수 있다(S740).
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직이동모드에 따른 후크이동제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 한편, 도 5를 참고하여 설명할 수 있다. 도 8에 따르면, 후크 수직모드가 입력되면(S810), 와이어 길이 및 붐 각도를 측정한다(S820). 측정된 값들을 이용하여 붐 끝단부터 후크까지의 연결와이어 길이를 산출하고 산출된 길이를 유지하도록 제어한다(S830).
다음으로, 작업자에 의해 붐 신축이 수행되면(S840), 붐 끝단부터 후크까지의 연결와이어 길이는 유지하며, 붐 신축에 따른 와이어 길이만큼 와이어를 신축하도록 제어한다(S850). 이에 따라, 작업자의 작업수행이 용이하며, 인양물의 흔들림을 최소화하여 안전하게 이동시킬 수 있게 된다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100 : 크레인의 후크이동제어장치 110 : 입력부
120 : 거리측정부 130 : 각도측정부
140 : 구동부 150 : 제어부
111 : 후크 수평모드 112 : 후크 수직모드
121 : 거리측정센서 122 : 엔코더

Claims (16)

  1. 후크, 상기 후크에 연결된 연결블록, 신축가능한 복수 개의 붐, 상기 붐의 시작단부터 상기 연결블록까지 이어지는 와이어를 구비한 크레인의 후크이동제어장치에 있어서,
    지면을 기준으로, 상기 후크의 수평이동 또는 수직이동을 위한 입력신호를 입력받는 입력부;
    상기 크레인의 붐 신축에 따른 와이어의 길이 조정 및 붐 회전을 구동하는 구동부;
    상기 와이어의 길이 및 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 거리측정부;
    상기 크레인의 붐 각도를 측정하는 각도측정부; 및,
    상기 입력신호가 입력되면, 상기 거리측정부 및 각도측정부로부터 측정값을 입력받아 상기 후크가 수평이동 또는 수직이동되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 입력부는,
    상기 후크의 위치가 상기 지면으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수평이동을 제어하는 후크 수평모드; 및,
    상기 후크의 위치가 상기 붐 끝단으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수직이동을 제어하는 후크 수직모드;를 포함하고,
    상기 후크 수평모드/후크 수직모드의 입력에 따라, 상기 제어부는 상기 후크 수평모드 또는 후크 수직모드로 작동되도록 상기 구동부를 제어하며,
    상기 제어부는,
    상기 후크 수평모드가 입력되면, 하기의 수학식1,2를 이용하여 상기 지면으로부터의 후크 거리(D)를 산출하고, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 크레인의 후크이동제어장치.
    [수학식1] (D+D2) = D1 - (D5*cosθ2)
    [수학식2] D = D1 - (D2 + D5*cosθ2)
    (D : 후크 끝단부터 지면까지의 거리
    D1 : 붐 끝단부터 지면까지의 거리
    D2 : 연결블록 및 후크의 길이
    D5 : 신축된 붐의 길이
    θ2 = 90도-θ1 (θ1 : 붐각도))
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거리측정부는,
    상기 와이어가 감기는 윈치드럼의 회전량을 측정하여 상기 와이어의 길이를 측정하는 엔코더; 및,
    상기 붐의 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 거리측정센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 후크이동제어장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 후크 수평모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 엔코더에서 측정된 와이어 길이, 및 상기 거리측정센서에서 측정된 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 크레인의 후크이동제어장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 후크 수평모드가 입력되면, 상기 거리측정센서는 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하며, 상기 제어부는 붐 끝단부터 후크까지의 거리 및, 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 크레인의 후크이동제어장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 후크 수직모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 엔코더에서 측정된 와이어 길이를 이용하여 붐 끝단부터 후크 끝단까지의 길이를 산출하고, 상기 산출된 길이를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 크레인의 후크이동제어장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 후크 수직모드가 입력되면, 상기 거리측정센서는 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하며, 상기 제어부는 상기 붐 신축시, 상기 측정된 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 크레인의 후크이동제어장치.
  9. 후크, 상기 후크에 연결된 연결블록, 신축가능한 복수 개의 붐, 상기 붐의 시작단부터 상기 연결블록까지 이어지는 와이어를 구비한 후크의 이동을 제어하는 크레인의 후크이동 제어방법에 있어서,
    지면을 기준으로 상기 후크의 수평이동 또는 수직이동을 위한 입력신호를 입력받는 단계;
    상기 입력신호에 따라, 상기 와이어의 길이, 붐 끝단부터 지면까지의 거리 및 붐 각도를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 와이어의 길이, 붐 끝단부터 지면까지의 거리 및 붐 각도를 이용하여 상기 크레인의 후크가 수평이동 또는 수직이동되도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 입력받는 단계는,
    상기 후크의 위치가 상기 지면으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수평이동을 제어하는 후크 수평모드 입력단계; 및,
    상기 후크의 위치가 상기 붐 끝단으로부터 일정거리에 있도록 상기 후크의 수직이동을 제어하는 후크 수직모드 입력단계;를 포함하고,
    상기 와이어의 길이를 제어하는 단계는,
    상기 후크 수평모드가 입력되면, 하기의 수학식1,2를 이용하여 상기 지면으로부터의 후크 거리(D)를 산출하는 단계; 및,
    상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후크이동 제어방법.
    [수학식1] (D+D2) = D1 - (D5*cosθ2)
    [수학식2] D = D1 - (D2 + D5*cosθ2)
    ( D : 후크 끝단부터 지면까지의 거리
    D1 : 붐 끝단부터 지면까지의 거리
    D2 : 연결블록 및 후크의 길이
    D5 : 신축된 붐의 길이
    θ2 = 90도-θ1 (θ1 : 붐각도))
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    엔코더를 이용하여 상기 와이어가 감기는 윈치드럼의 회전량을 측정하여 상기 와이어의 길이를 측정하는 단계;
    상기 붐의 끝단부터 지면까지의 거리를 측정하는 단계; 및,
    상기 붐 각도를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 후크이동 제어방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 와이어 길이를 제어하는 단계는,
    상기 후크 수평모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 측정된 와이어 길이, 및 상기 측정된 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출하는 단계; 및,
    상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후크이동 제어방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    상기 후크 수평모드가 입력되면, 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 와이어 길이를 제어하는 단계는,
    상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리 및, 붐 끝단부터 지면까지의 거리를 이용하여 후크 끝단부터 지면까지의 거리를 산출하는 단계; 및,
    상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 거리를 유지하도록 상기 와이어의 길이를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후크이동 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 와이어의 길이를 제어하는 단계는,
    상기 후크 수직모드가 입력되면, 붐의 길이, 상기 엔코더에서 측정된 와이어 길이를 이용하여 붐 끝단부터 후크 끝단까지의 길이를 산출하는 단계; 및,
    상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 산출된 길이를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후크이동 제어방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    상기 후크 수직모드가 입력되면, 상기 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 측정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 와이어의 길이를 제어하는 단계는,
    상기 붐의 신축 및 각도 변화시, 상기 측정된 붐 끝단부터 후크까지의 거리를 유지하며 상기 붐신축에 따른 와이어의 길이만 신축되도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 후크이동 제어방법.
KR1020130098239A 2013-08-20 2013-08-20 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법 KR101384576B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130098239A KR101384576B1 (ko) 2013-08-20 2013-08-20 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130098239A KR101384576B1 (ko) 2013-08-20 2013-08-20 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101384576B1 true KR101384576B1 (ko) 2014-04-11

Family

ID=50657477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130098239A KR101384576B1 (ko) 2013-08-20 2013-08-20 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101384576B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107500212A (zh) * 2017-10-13 2017-12-22 北京中车重工机械有限公司 接触网检修作业车及其工作台伸缩臂结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169080A (ja) 1998-12-09 2000-06-20 Nkk Corp クレーン制御装置
KR20130015049A (ko) * 2011-08-02 2013-02-13 (주)스미에스앤씨 크레인의 후크 제어 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169080A (ja) 1998-12-09 2000-06-20 Nkk Corp クレーン制御装置
KR20130015049A (ko) * 2011-08-02 2013-02-13 (주)스미에스앤씨 크레인의 후크 제어 방법 및 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107500212A (zh) * 2017-10-13 2017-12-22 北京中车重工机械有限公司 接触网检修作业车及其工作台伸缩臂结构
CN107500212B (zh) * 2017-10-13 2023-06-16 北京中车重工机械有限公司 接触网检修作业车及其工作台伸缩臂结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10138096B2 (en) Automatic erection of a crane
JP6481819B2 (ja) 移動式クレーンの表示装置及び移動式クレーンの同期装置。
US8720709B2 (en) Crane and method for erecting the crane
US11905145B2 (en) Remote control terminal and work vehicle
CN109071191B (zh) 液压起重机
JP2011016644A (ja) 建設機械の油圧制御装置
US20220332550A1 (en) Control system and work machine
KR101384576B1 (ko) 크레인의 후크이동제어장치 및 그 방법
US10167176B2 (en) Automatic erecting of a crane
CN109311641B (zh) 移动式起重机
JP2010235225A (ja) クレーンの操作装置及びクレーン
US20220098008A1 (en) Dynamic lift-off control device, and crane
US20100193458A1 (en) Controller for an Adjustable Jib Extension of a Mobile Crane
JP4163879B2 (ja) クレーンのフック水平移動制御装置
JP2018076131A (ja) 画像表示装置
JP2006193307A (ja) 高所作業車の遠隔操作装置
JP2006056617A (ja) ブーム式クレーンに用いられる荷物の地切装置
JP2018095448A (ja) 使用フック判定装置
JP4988990B2 (ja) クレーンのジブ起伏制御装置
JPH0570086A (ja) 移動式クレ−ンにおけるジブ起伏角一定制御装置
JP6007766B2 (ja) クレーン
JP4861580B2 (ja) クレーンのフック水平移動制御装置
US20240025707A1 (en) Controller, boom device, and truck crane
JP4057288B2 (ja) クレーンのフック水平移動制御装置
JP5711586B2 (ja) 伸縮ブーム付き作業機におけるブーム撓み抑制装置のセット方法及びセット装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170407

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee