KR101497475B1 - 센서보호장치 - Google Patents

Abstract

센서보호장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 센서, 상기 센서가 수용되고 일면에 개구부가 형성된 본체부, 상기 개구부를 향하여 에어를 분사하는 제 1에어블로워 및 상기 개구부에 설치되고, 상기 센서의 동작 시 상기 개구부를 개방하여 상기 에어가 상기 개구부를 통해 상기 본체부 외부로 배출되도록 하는 셔터부를 포함한다.

Description

센서보호장치{Apparatus for protecting sensor}

본 발명은 센서보호장치에 관한 것이다.

자동화의 발전으로 인하여 도료분사라인, 분체 이송라인, 냉각기 등 다양한 산업분야에서 센서의 사용이 증가하고 있다.

그러나, 이러한 산업환경에는 공정상 분진 및 미립자가 많이 발생하기 때문에 고분진 환경에 노출된 센서는 분진의 영향을 직접적으로 받게 된다.

특히, 분진이 많이 발생하는 도료분사라인에 설치되는 센서의 경우 분사된 도료 등이 센서에 달라붙어 정상적인 센서의 작동을 불가능하게 한다.

따라서, 종래에는 도 1에 나타난 바와 같이, 제품(12)의 표면에 각종 도료를 스프레이 하는 스프레이 룸(13)의 내부에 노즐(14)을 설치하여 센서(10)를 향해 압축공기를 분사함으로써 센서(10)에 부착되는 분진 및 도료 등을 날려버리는 공기분사장치를 사용하였다.

그러나, 이렇게 압축공기를 분사할 경우 센서(10) 전체에 균일한 세기의 압축공기를 분사할 수가 없기 때문에, 분진에 대하여 완벽하게 센서(10)를 보호할 수가 없다.

따라서, 공기의 흐름에 따라 센서(10)에 부분적으로 분진이 쌓이고, 그로 인해 센서(10)의 작동특성의 저하를 가져와 센서(10)의 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 10-0458522 (등록일: 2004.11.16)

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고분진 환경으로부터 센서를 보호하여 센서의 불량률을 저감시키며 센서의 수명을 연장시킬 수 있는 센서보호장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 센서, 상기 센서가 수용되고 일면에 개구부가 형성된 본체부, 상기 개구부를 향하여 에어를 분사하는 제 1에어블로워 및 상기 개구부에 설치되고, 상기 센서의 동작 시 상기 개구부를 개방하여 상기 에어가 상기 개구부를 통해 상기 본체부 외부로 배출되도록 하는 셔터부를 포함하는 센서보호장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 본체부에는 상기 본체부의 외부 공간과 연통되는 에어배기부가 더 형성되며, 상기 센서의 미동작시 상기 셔터부가 상기 개구부를 폐쇄하여 상기 에어가 상기 에어배기부를 통해 상기 외부공간과 연통될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 센서의 동작 시 상기 셔터부가 상기 개구부를 개방하면, 상기 에어배기부는 폐쇄될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 에어배기부는 상기 개구부를 통해 상기 본체부 내부로 유입된 분진을 흡입하는 분진흡입수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 센서는 상기 본체부의 길이방향으로 상기 에어배기부 후측에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 에어블로워는 상기 에어가 공급되는 배관이 결합되는 에어주입부 및 상기 에어주입부를 통해 유입된 상기 에어를 상기 본체부 내부로 배출하는 에어분사노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 개구부와 밀착되는 상기 셔터부의 외주면에는 밀착패드가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 본체부는 상기 센서를 향하여 에어를 분사하는 제 2에어블로워를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다

첫째, 본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 센서를 고분진 환경으로부터 보호할 수 있어 센서로부터 측정된 값의 신뢰성을 높일 수 있다.

둘째, 본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 센서의 종류에 관계없이 사용할 수 있으며, 센서의 정비 및 교환 회수에 따른 경제적인 손실을 최소화할 수 있다.

셋째, 본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 센서의 불량률을 저감시키며 수명을 연장시킬 수 있다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시 예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 센서에 부착되는 분진 등을 날려버리는 공기분사장치를 간략히 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서보호장치의 개구부가 개방된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서보호장치의 개구부가 폐쇄된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터부의 작동을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서보호장치를 나타낸 측면도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 실시예에 따른 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 실시예에 따른 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 센서보호장치와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

일반적으로 자동도장장치는 도장노즐과 피도장면 사이 거리의 변화를 측정하기 위한 센서(100)를 포함하고 있다.

이러한, 센서(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서보호장치에 에 수용되어 고분진 환경으로부터 커버됨에 따라 센서(100)의 불량률을 저감시키며 센서(100)의 수명을 연장시킬 수 있다.

한편, 이하에서 설명하는 본 발명의 센서보호장치는 도장장치에 이용되는 센서에 적용되는 실시예로 들어 설명하게 되지만, 이러한 도장장치 외에도 분체 이송라인, 냉각기 등 다양한 산업분야에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 2내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서보호장치를 나타낸 측면도이다.

도 2와 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서보호장치는 센서(100), 센서(100)가 수용되고 일면에 개구부(300a)가 형성된 본체부(300), 개구부(300a)를 향하여 에어를 분사하는 제 1에어블로워(air-blower)(600) 및 개구부(300a)에 설치되고, 센서(100)의 동작 시 개구부(300a)를 개방하여 에어가 개구부(300a)를 통해 본체부(300) 외부로 배출되도록 하는 셔터부(400)를 포함한다.

본체부(300)는 센서(100)가 수용될 수 있는 크기로 형성되어, 센서(100)가 고분진 환경에 노출되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 따라서, 본체부(300)는 내구성이 우수한 플라스틱 혹은 금속복합재질로 이루어 질 수 있다.

또한, 본체부(300)는 피측정물을 향하는 일면에 개구부(300a)가 형성될 수 있다. 따라서, 센서(100)가 피측정물과의 거리를 측정하는 경우, 본체부(300)에 의해 간섭 및 장애를 받지 않으므로, 센서(100)로부터 측정된 값의 신뢰성을 높일 수 있다.

이때, 센서(100)는 초음파를 송신하여 피측정물로부터 반사파를 수신하기까지의 시간을 측정하여 피도장면과의 거리를 판단하는 거리센서의 일종일 수 있다.

또한, 이상의 설명에서의 센서는 거리센서일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 다양한 종류의 센서가 본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치에 적용될 수 있다.

한편, 제 1에어블로워(600)는 개구부(300a)를 향하여 에어를 분사함으로써 개구부(300a)를 통해 본체부(300) 내부로 유입된 분진 등의 오염물질(D)을 본체부(300) 외부로 배출하거나, 본체부(300) 외부의 오염물질(D)이 본체부(300) 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다.

이러한 제 1에어블로워(600)는 에어주입부(610) 및 에어분사노즐(630)을 포함할 수 있다.

에어주입부(610)는 에어가 공급되는 배관과 연결되고 상기 배관은 에어공급장치(650)와 연결될 수 있다. 이때, 에어공급장치(650)는 에어콤프레셔(air compressor)일 수 있다.

따라서, 에어공급장치(650)를 가동하면 에어주입부(610)를 통해 유입된 압축에어가 에어분사노즐(630)을 통해 본체부(300) 내로 분사되면서, 본체부(300)내 부유하는 분진 등의 오염물질(D)들을 본체부(300) 외부로 불어내어 배출할 수 있다.

이러한, 제 1에어블로워(600)의 개수는 센서(100)가 동작하는 작업환경에 따라 달라질 수 있다.

한편, 개구부(300a)에는 셔터부(400)가 설치되어, 개구부(300a)를 개폐할 수 있다.

셔터부(400)에 대한 설명은 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 셔터부(400)의 작동을 나타낸 도이다.

전술한 바와 같이, 센서(100)는 피측정물을 향하여 개구된 개구부(300a)를 통해 피측정물과의 거리를 센싱 하는 것으로써, 동작이 이루어 진다.

이 경우, 제 1에어블로워(600)의 작동에도 불구하고 개구부(300a)를 통해 본체부(300) 내부로 유입된 분진과 도료 등의 오염물질(D)은 센서(100)에 엉겨 붙을 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서보호장치는 개구부(300a)에 셔터부(400)를 설치하여 센서(100)의 동작 시에 개구부(300a)를 개방함으로써, 본체부(300) 내부로 유입되는 분진이나 도료 등의 오염물질(D)을 최소화할 수 있다.

이러한, 셔터부(400)는 셔터부(400)를 개폐시키기 위해 구동력을 발생시키는 동력발생수단인 모터(410), 모터(410)의 구동에 의해 셔터부(400)와 일체로 전진하거나 후퇴하는 랙 기어(430) 및 랙 기어(430)와 치합되는 피니언 기어(450)를 포함할 수 있다.

따라서, 모터(410)의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 셔터부(400)가 개구부(300a)를 개폐하도록 할 수 있다.

셔터부(400)가 개폐되는 구동방식은 도 4에 나타난 바와 같이 랙 앤 피니언 구동방식에 한정되는 것은 아니며, 셔터부(400)가 개구부(300a)를 선택적으로 개폐할 수 있는 구동방식이라면 어떤 구조로든 다양하게 이루어질 수 있다.

이러한, 셔터부(400)는 제어부(200)가 인가하는 제 1구동신호 또는 제 1구동중지신호에 따라 개구부(300a)를 개폐할 수 있다.

한편, 본체부(300)에는 본체부(300)의 외부공간과 연통되는 에어배기부(500a)가 더 형성되어, 센서(100)의 미동작시 셔터부(400)가 개구부(300a)를 폐쇄한 경우에도 본체부(300) 내에 주입된 에어가 에어배기부(500a)를 통해 외부공간과 연통되도록 함으로써 본체부(300)내부의 압력을 적정하게 유지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 셔터부(400)가 개구부(300a)를 폐쇄함에 따라 본체부(300) 내부로 유입되는 분진이나 도료 등의 오염물질(D)은 최소화 될 수 있으나, 그럼에도 불구하고 본체부(300) 내부로 유입된 오염물질(D)은 센서(100)에 흡착되어 정상적인 센서의 작동을 불가능하게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어배기부(500a)에는 개구부(300a)를 통해 본체부(300) 내부로 유입된 분진을 추가로 흡입하는 분진흡입수단(510)이 설치될 수 있다.

이러한 분진흡입수단(510)은 센서(100)의 동작 시 셔터부(100)가 개구부(300a)를 개방하면, 구동이 중지되어 에어배기부(500a)를 폐쇄 할 수 있다.

분진흡입수단(510)은 흡입펌프(511) 및 포집기(513)를 포함하고, 흡입펌프(511)는 본체부(300) 내 분진을 흡입해 포집기(513)로 배출할 수 있다.

이때, 센서(100)는 본체부(300)의 길이(L)방향으로 에어배기부(500a) 후측에 위치하여, 분진흡입수단(510)을 통해 흡입되는 분진이나 도료 등 오염물질(D)의 유동을 방해하지 않을 수 있다.

그리고 본체부(300)의 길이(L) 방향은 제 1에어블로워(600)에서 분사된 에어의 흐름방향일 수 있다.

한편, 센서(100)는 본체부(300) 내부에 수용되어 제어부(200)의 제어신호에 따라 동작하고, 이에 따라 제어부(200)로 센싱신호를 출력할 수 있다.

제어부(200)는 센서(100)로부터 센싱신호를 입력 받아, 센서(100)의 센싱신호에 해당되는 구동신호 또는 구동중지신호를 셔터부(400) 및 분진흡입수단(510)으로 전달할 수 있다.

도 2는 셔터부(400)가 개구부(300a)를 개방한 모습을 나타낸 도이다.

도 2에 나타난 바와 같이 센서(100)가 센싱신호를 전달하는 경우, 제어부(200)는 개구부(300a)를 오픈하도록 제 1구동신호를 인가함과 동시에 에어배기부(500a)를 폐쇄하도록 제 2구동중지신호를 인가할 수 있다.

이러한, 제 1구동신호는 셔터부(400)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 모터(410)에 입력되고, 모터(410)는 제 1구동신호에 해당되는 구동력을 피니언기어(450)에 공급하여 랙기어(430)와 결합된 셔터부(400)를 상측으로 이동시킴으로써 개구부(300a)를 개방할 수 있다.

또한, 제 2구동중지신호는 에어배기부(500a)에 설치된 분진흡입수단(510)에 입력되고, 분진흡입수단(510)은 제 2구동중지신호를 흡입펌프(511)에 전달하여 본체부(300)내의 에어가 에어배기부(500a)를 통해 본체부(300) 외부공간과 연통되지 않도록 에어배기부(500a)를 폐쇄할 수 있다.

따라서, 제 1에어블로워(600)에 의해 본체부(300) 내부로 분사된 에어가 본체부(300) 내부에 충진 되어 있는 상태에서, 개구부(300a)가 개방됨에 따라 압력이 높은 본체부(300) 내에서 압력이 낮은 본체부(300) 외부로 이동함으로써 본체부(300) 외부의 오염물질(D)이 본체부(300) 내부로 유입되지 않도록 에어커튼을 형성할 수 있다.

도 3은 셔터부(400)가 개구부(300a)를 폐쇄한 모습을 나타낸 도이다.

도 3에 나타난 바와 같이 센서(100)가 센싱신호를 전달하지 않는 경우, 제어부(200)는 개구부(300a)를 폐쇄하도록 제 1구동중지신호를 인가함과 동시에 본체부(300) 내부의 에어가 에어배기부(500a)를 통해 본체부(300) 외부공간과 연통되도록 제 2구동신호를 인가할 수 있다.

이러한, 제 1구동중지신호는 셔터부(400)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 모터(410)에 입력되고, 모터(410)는 제 1구동중지신호에 해당되는 구동력을 피니언기어(450)에 공급하여 랙기어(430)와 결합된 셔터부(400)를 하측으로 이동시킴으로써 개구부(300a)를 폐쇄할 수 있다.

또한, 제 2구동신호는 에어배기부(500a)에 설치된 분진흡입수단(510)에 입력되고, 분진흡입수단(510)은 제 2구동신호를 흡입펌프(511)에 전달하여 본체부(300) 내의 에어를 흡입하여 본체부(300)내의 에어가 에어배기부(500a)를 통해 본체부(300) 외부공간과 연통되도록 할 수 있다.

따라서, 제 1에어블로워(600)에 의해 본체부(300) 내부로 분사된 에어가 본체부(300) 내부에 충진 되어 있는 상태에서, 분진흡입수단(510)이 구동됨에 따라 에어배기부(500a)를 통해 본체부(300) 외부공간과 연통됨으로써 본체부(300) 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.

한편, 개구부(300a)와 밀착되는 셔터부(400)의 외주면에는 고무재질의 밀착패드(310)가 구비되어, 셔터부(400)와 개구부(300a) 사이의 기밀을 높일 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서보호장치를 나타낸 측면도이다.

본 실시예에 따른 센서보호장치는 센서(100), 본체부(300), 제 1에어블로워(600) 및 셔터부(400)를 포함한다.

본 실시예에 따른 센서보호장치의 센서(100), 본체부(300), 제 1에어블로워(600) 및 셔터부(400)는 전술한 실시예의 센서(100), 본체부(300), 제 1에어블로워(600) 및 셔터부(400)와 유사하므로, 자세한 설명은 생략하며 동일한 명칭 및 도면부호를 사용하기로 한다.

한편, 도 5에 나타난 바와 같이 본체부(300)는 센서(100)를 향하여 에어를 분사하는 제 2에어블로워(700)를 더 포함할 수 있다.

제 2에어블로워(700)는 제 1에어블로워(600)와 마찬가지로 에어주입부(710) 및 에어분사노즐(730)을 포함할 수 있다.

에어주입부(710)는 에어가 공급되는 배관과 연결되고 상기 배관은 에어공급장치(미도시)와 연결될 수 있다. 이때, 에어공급장치는 에어콤프레셔(air compressor)일 수 있다.

따라서, 에어콤프레셔(미도시)를 가동하면 에어주입부(710)를 통해 유입된 압축에어가 에어분사노즐(730)을 통해 센서(100)에 직접 집중적으로 분사되면서, 센서(100) 동작 중 센서(100)에 분진이나 도료 등의 오염물질이 흡착되더라도 신속하게 제거할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 센서보호장치는 오염환경으로부터 센서를 보호하여 센서의 불량률을 저감시키며 센서의 수명을 연장시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 센서 200: 제어부
300: 본체부 300a: 개구부
400: 셔터부 410: 모터
430: 랙 기어 450: 피니언 기어
500a: 에어배기부 510: 분진흡입수단
511: 흡입펌프 513: 포집기
600: 제 1에어블로워 610: 에어주입부
630: 에어분사노즐 650: 에어콤프레셔
700: 제 2에어블로워

Claims (8)

1. 센서;
   상기 센서가 수용되고 일면에 개구부가 형성된 본체부;
   상기 개구부를 향하여 에어를 분사하는 제 1에어블로워; 및
   상기 개구부에 설치되고, 상기 센서의 동작 시 상기 개구부를 개방하여 상기 에어가 상기 개구부를 통해 상기 본체부 외부로 배출되도록 하는 셔터부를 포함하고,
   상기 본체부에는 상기 본체부의 외부 공간과 연통되는 에어배기부가 더 형성되며,
   상기 센서의 미동작시 상기 셔터부가 상기 개구부를 폐쇄하여 상기 에어가 상기 에어배기부 통해 상기 외부공간과 연통되는 센서보호장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 센서의 동작 시 상기 셔터부가 상기 개구부를 개방하면, 상기 에어배기부는 폐쇄되는 센서보호장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 에어배기부는 상기 개구부를 통해 상기 본체부 내부로 유입된 분진을 흡입하는 분진흡입수단을 포함하는 센서보호장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 센서는 상기 본체부의 길이방향으로 상기 에어배기부 후측에 위치하는 센서보호장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1에어블로워는 상기 에어가 공급되는 배관이 결합되는 에어주입부 및 상기 에어주입부를 통해 유입된 상기 에어를 상기 본체부 내부로 배출하는 에어분사노즐을 포함하는 센서보호장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 개구부와 밀착되는 상기 셔터부의 외주면에는 밀착패드가 더 구비되는 센서보호장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부는 상기 센서를 향하여 에어를 분사하는 제 2에어블로워를 더 포함하는 센서보호장치.

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