KR101530953B1 - 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법 Download PDF

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Abstract

컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성되고 한 쌍의 셀 가이드 사이에 설치되는 제1 및 제2 컨테이너 프레임, 상기 제1 및 제2 프레임을 각각 승강 동작시키는 승강부, 상기 제1 및 제2 프레임 중에서 어느 하나에 설치되고 타 프레임과의 거리를 측정하는 거리 측정부 및 상기 거리 측정부에서 조사되는 신호의 타겟 포인트 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함하는 구성을 마련하여, 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 제작된 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시켜 셀 가이드 사이의 거리 및 폭을 포함한 설치 정도를 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법{INSPECTION APPARATUS AND METHOD FOR CELL GUIDE INSTALLATION ACCURACY OF CONTAINER SHIP}
본 발명은 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 선의 카고 홀드에 설치되는 셀 가이드의 설치 정도를 측정하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 컨테이너 선(船)에는 컨테이너(container)가 적재되는 카고 홀드(cargo hold)가 설치된다. 카고 홀드는 여러 개의 컨테이너를 포개어 실을 수 있도록 충분한 폭과 깊이로 형성된다. 이러한 카고 홀드는 컨테이너를 용이하게 싣거나 하역할 수 있으면서 컨테이너의 적재효율을 높일 수 있도록 적당한 크기로 만들어져야 한다.
한편, 화물창의 횡격벽 또는 웨브프레임(web frame)에는 컨테이너를 적재, 배열, 고정하는 역할을 하는 다수의 셀 가이드(cell guide)가 일정 간격을 두고 설치된다.
셀 가이드는 카고 홀드의 벽을 구성하는 부분으로, 정확한 수직도를 유지해야만 컨테이너의 원활한 승하강이 가능하다.
이에 따라, 셀 가이드를 설치한 후에 정확하게 설치되었는지 여부를 판단하기 위해 셀 가이드 설치 정도(installation align) 검사가 수행된다.
예를 들어, 도 1은 종래기술에 따른 컨테이너의 셀 가이드 검사 방법을 설명하는 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 컨테이너를 싣기 위한 컨테이너 선의 카고 홀드(1)는 앵글 4개가 각각 일정 간격 이격된 위치에 설치되고 그 내부 공간으로 삽입되는 컨테이너 모형(4)의 모서리를 가이드하는 셀가이드(2)와 바닥(3)으로 이루어지고, 여러 개의 컨테이너를 포개어 적재할 수 있도록 충분한 깊이와 적당한 간격의 폭으로 제작된다.
종래에는 크레인(5)을 이용하여 컨테이너 모형(4)을 카고 홀드(1)에 삽입하면서 작업자가 수작업으로 컨테이너 모형(4)과 셀 가이드(2) 사이의 틈을 측정하여 셀 가이드의 설치 정도를 검사하였다.
이와 같이, 종래기술에 따른 컨테이너 모형을 이용한 셀 가이드 설치 정도 검사방법은 크레인(5)을 사용해야 함에 따라, 과도한 크레인 사용에 따른 생산설비 작업 효율이 저하되고, 한정된 수의 크레인(5) 사용에 따른 다른 공정과의 사용시점 등을 조율하는 과정에서 생산일정이 지연되는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 컨테이너 모형을 이용한 셀 가이드 설치 정도 검사방법은 셀 가이드(2)를 따라 승하강하는 컨테이너 모형(4)과 셀 가이드(20 사이의 간격을 수작업으로 측정함에 따라, 측정 결과의 정확도가 낮고, 고소 작업으로 인한 작업 난이도가 높아지며, 안전사고 발생의 위험이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 등에 크레인과 컨테이너 모형 없이 셀 가이드의 설치 정도를 검사하는 기술을 개시하여 특허 출원한 바 있다.
도 2는 특허문헌 1에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 검사장치의 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 셀 가이드 검사장치의 검사방법을 예시한 도면이다.
특허문헌 1에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 셀 가이드(2)의 4모서리에 각각 위치하여 상호 교차 방식으로 위치를 센싱하여 셀 가이드(2)의 가로, 세로 및 대각선 길이를 측정하고 각각의 레벨을 센싱하여 현재 높이를 측정하는 4개의 센서모듈(11), 셀가이드(2)를 따라 4개의 센서모듈(11)을 상하 이동시키는 캐리지(12), 셀가이드(2)의 가로, 세로 및 대각선 길이를 각 높이별로 측정할 수 있도록 센서모듈(11)과 캐리지(12)를 제어하면서 4개의 센서모듈(11)에서 측정한 셀 가이드(2)의 가로, 세로, 대각선 길이 및 높이 데이터를 판독하는 컨트롤러(13) 및 컨트롤러(13)에서 판독한 데이터를 외부로 출력하는 출력유닛(14)을 포함하는 컨테이너 셀 가이드 측정장치의 구성이 개시되어 있다.
센서모듈(11)은 위치를 센싱하기 위한 레이저 센서(15) 및 레벨을 센싱하기 위한 엔코더(16)를 포함하고, 셀 가이드(2)에는 캐리지(12)를 이동시키기 위한 레일(17)이 설치된다.
캐리지(12)는 셀 가이드(2)에 밀착된 상태로 이동할 수 있도록 마그네틱(18)을 구비한다.
이와 같이 구성된 특허문헌 1은 크레인과 컨테이너 모형 없이 컨테이너 선 셀 가이드의 4모서리에서 상호 교차 방식으로 위치를 센싱하여 셀 가이드의 가로, 세로 및 대각선 길이를 측정하고, 각각의 레벨을 센싱하여 높이를 측정해서 셀 가이드의 설치 정도를 검사한다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2013-0087792호(2013년 8월 7일 공개)
그러나 종래기술에 따른 컨테이너 셀 가이드 검사장치는 각 셀 가이드에 대응해서 4개의 센서모듈을 설치함에 따라 검사장치의 구성이 복잡해지고, 각각의 설치 및 대각선 방향 꼭지점 측정 등으로 인해 측정시간과 측정포인트 매칭에 어려움이 있었다.
그리고 종래기술에 따른 컨테이너 셀 가이드 검사장치는 하나의 셀 가이드 검사를 완료한 후, 다른 셀 가이드의 검사를 위해 이동 설치 작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 컨테이너 셀 가이드 검사장치는 컨테이너를 카고 홀드의 바닥에 고정하는 포지션 콘의 설치 정도 검사가 불가능한 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 컨테이너의 단면 프레임을 이용해서 셀 가이드 설치 정도를 검사할 수 있는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 셀 가이드의 설치 정도와 함께 컨테이너를 카고 홀드 바닥에 고정하는 포지션 콘의 설치 정도를 검사할 수 있는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치는 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성되고 한 쌍의 셀 가이드 사이에 설치되는 제1 및 제2 컨테이너 프레임, 상기 제1 및 제2 프레임을 각각 승강 동작시키는 승강부, 상기 제1 및 제2 프레임 중에서 어느 하나에 설치되고 타 프레임과의 거리를 측정하는 거리 측정부 및 상기 거리 측정부에서 조사되는 신호의 타겟 포인트 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함하여 상기 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시켜 셀 가이드의 폭 방향 설치 정도를 검사하는 것을 특징으로 한다.
상기 승강부, 거리 측정부 및 위치 측정부의 구동을 제어하고 상기 제1 및 제2 프레임의 승강 동작 상태정보 및 상기 거리 측정부와 위치 측정부에서 각각 측정된 정보를 수신해서 셀 가이드의 설치 정도 검사해서 오차 발생 여부를 판단하는 제어단말을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 프레임의 하단에는 각각 카고 홀드의 바닥에 설치된 각 포지션 콘에 대응되는 위치에 결합부재가 마련되고, 상기 제어단말은 상기 결합부재와 포지션 콘의 불완전 결합시 상기 위치 측정부에서 측정된 위치 정보를 이용해서 상기 포지션 콘의 설치 정도를 검사하는 것을 특징으로 한다.
상기 승강부는 상기 제1 및 제2 프레임의 양측에 설치되는 프레임 휠, 상기 프레임 휠을 회전 구동하기 위한 구동력을 발생하는 구동모터, 상기 프레임 휠의 회전축에 설치되고 상기 프레임 휠에서 발생하는 토크를 측정하는 토크 측정기 및 상기 구동모터에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고, 상기 제어단말은 상기 토크 측정기에서 측정된 토크값과 미리 설정된 한계토크값을 비교해서 셀 가이드의 폭 방향 설치 오차 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임 휠의 내부에는 자력을 이용해서 각 프레임 휠을 셀 가이드에 부착하는 부착부재가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 승강부는 상기 프레임 휠의 이동 거리를 측정하도록 각 프레임 휠의 회전을 감지하는 회전감지기 및 상기 제어단말의 제어신호를 수신해서 상기 구동모터를 구동하고 상기 토크 측정기에서 측정된 토크값을 상기 제어단말로 송신하도록 통신 기능을 갖는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 측정부는 상기 제2 프레임을 향해 레이저 신호를 조사하고, 반사된 레이저 신호를 이용해서 셀 가이드 사이의 거리를 측정하는 복수의 거리 측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 위치 측정부는 상기 거리 측정기에서 조사된 레이저 신호를 수신하는 레이저 타겟으로 상기 거리 측정기 각각에 대응되는 위치에 설치되는 복수의 위치 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어단말은 상기 제어유닛과 통신을 수행하는 통신부, 상기 승강부, 거리 측정부 및 위치 측정부 동작을 제어하고 상기 토크 측정기, 거리 측정기 및 위치 검출기에서 측정된 데이터를 이용해서 셀 가이드 사이의 폭과 거리를 산출해서 설치 정도를 검사하는 제어부 및 산출된 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법은 (a) 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성된 제1 및 제2 프레임의 높이가 서로 동일하도록 영점을 조정하고 상기 제1 및 제2 프레임의 이동 및 측정 제어가 동기화되도록 측정 세팅하는 단계, (b) 셀 가이드를 따라 상기 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시키는 단계, (c) 상기 제1 및 제2 프레임의 승강 동작시 프레임 휠에 발생하는 토크를 측정해서 셀 가이드의 폭 방향 설치 정도를 검사하는 단계 및 (d) 상기 제1 및 제2 프레임에 각각 설치되는 거리 측정부와 위치 측정부를 이용해서 셀 가이드의 길이 방향 설치 정도를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (e) 상기 제1 및 제2 프레임을 카고 홀드의 바닥까지 하강시킨 상태에서 상기 위치 측정부에서 검출된 위치 정보를 이용해서 컨테이터를 고정하는 포지션 콘의 설치 정도를 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계는 (c1) 상기 프레임 휠에 마련된 토크 측정기를 이용해서 프레임 휠의 회전축에 가해지는 토크를 측정하는 단계, (c2) 상기 (c1)단계에서 측정된 토크값과 미리 설정된 한계토크값을 비교하는 단계, (c3) 상기 (c2)단계의 비교결과 측정된 토크값이 한계토크값을 초과하면 셀 가이드의 설치 정도 불량으로 판단하고 상기 제1 및 제2 프레임의 승강 동작을 중지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d)단계는 (d1) 상기 제1 및 제2 프레임의 높이를 동일하게 유지하면서 거리 측정기에서 레이저 신호를 이용해서 컨테이너의 길이 방향으로 설치된 셀 가이드 사이의 거를 측정하는 단계, (d2) 위치 검출기를 이용해서 상기 거리 측정기에서 조사된 레이저 신호의 위치를 검출하는 단계 및 (d3) 상기 (d1)와 (d2)단계에서 측정된 거리 및 위치 정보를 이용해서 셀 가이드의 설치 정도 데이터를 산출하고, 산출된 데이터를 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d)단계는 (d4) 상기 (d1)와 (d2)단계에서 측정된 거리 및 위치 정보와 상기 (d3)단계에서 산출된 데이터를 이용해서 설치 정도에 따른 편차정보를 그래프로 생성하여 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법에 의하면, 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 제작된 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시켜 셀 가이드 사이의 거리 및 폭을 포함한 설치 정도를 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.
즉, 본 발명에 의하면, 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시키고, 각 프레임에 설치된 프레임 휠의 회전축에 가해지는 토크를 측정해서 컨테이너의 폭 방향을 따라 설치된 셀 가이드의 설치 정도 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 제1 프레임에 설치된 거리 측정기와 제2 프레임에 설치된 위치 검출기 사이의 위치 정렬을 측청하여 컨테이너의 길이 방향을 따라 설치된 셀 가이드의 설치 정도를 검사할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 자력을 이용해서 프레임 휠을 셀 가이드에 부착 설치해서 셀 가이드 설치 정도 검사장치를 용이하게 설치 및 분리할 수 있고, 다음 셀 가이드 측정시 신속하게 이동 설치하여 검사 시간을 단축할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 크레인 및 컨테이너 모형없이 셀 가이드 및 컨테이너를 고정하는 포지션 콘의 설치 정도를 검사함으로써, 크레인 사용 시수를 절감하고, 컨테이너 선의 생산 기간을 단축할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 종래기술에 따른 컨테이너의 셀 가이드 검사 방법을 설명하는 예시도,
도 2는 종래기술에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 검사장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 셀 가이드 검사장치의 검사방법을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치의 정면도,
도 5는 도 4에 도시된 검사장치의 측면도,
도 6은 도 4에 도시된 검사 장치의 블록 구성도,
도 7은 승강부의 확대도,
도 8은 위치 검출기의 위치정보 검출 동작을 예시한 도면,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 10은 설치 정도 검사과정에서 생성되는 측정 결과 그래프.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치 및 검사방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치의 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 검사장치의 측면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 검사 장치의 블록 구성도이다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참조하여 컨테이너 선의 카고 홀드에 설치되는 셀 가이드의 구성을 상세하게 설명한다.
카고 홀드(20)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 컨테이너를 복수의 열을 따라 적층할 수 있도록, 각 열마다 적층하고자 하는 전체 컨테이너의 높이에 대응되는 높이로 제작된 4개의 셀 가이드(21)가 각 컨테이너의 각 모퉁이에 대응되는 위치에 설치된다.
도 4 및 도 5에서 셀 가이드(21)는 편의상 바 형상으로 도시되어 있으나, 실제 셀 가이드(21)는 상부에서 보았을 때 단면이 'L' 형상 또는 'T' 형상의 앵글빔을 컨테이너의 간격에 맞춰서 카고 홀드(20) 벽면에 설치된다.
카고 홀드(20)의 바닥(22)에는 컨테이너를 고정하기 위한 포지션 콘(23)이 각 셀 가이드(21)에 근접하게 설치된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성되고 한 쌍의 셀 가이드(21) 사이에 설치되는 제1 및 제2 컨테이너 프레임(이하 '제1 및 제2 프레임'이라 함)(31,32), 제1 및 제2 프레임(31,32)을 각각 승강 동작시키는 승강부(40), 제1 프레임(31)에 설치되고 제2 프레임(32)과의 거리를 측정하는 거리 측정부(50) 및 제2 프레임(32)에 설치되고 거리 측정부(50)에서 조사되는 신호의 타겟 포인트 위치를 측정하는 위치 측정부(60)를 포함한다.
이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치(30)는 승강부(40), 거리 측정부(50) 및 위치 측정부(60)의 구동을 제어하고 제1 및 제2 프레임(31,32)의 승강 동작 상태정보 및 거리 측정부(50)와 위치 측정부(60)에서 각각 측정된 정보를 수신해서 셀 가이드(21)의 설치 정도와 컨테이너를 고정하는 포지션 콘(23)의 설치 정도를 검사해서 오차 발생 여부를 판단하는 제어단말(70)을 더 포함할 수 있다.
제1 및 제2 프레임(31,32)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각각 컨테이너의 폭 방향 단면에 대응되는 형상으로 형성되고, 컨테이너의 폭 방향 양단에 대응되도록 이격 설치된 한 쌍의 셀 가이드(21)를 따라 상하 이동하면서 각 셀 가이드(21) 사이의 폭이 미리 설정된 오차 범위 이내인지 여부를 검사할 수 있다.
제1 및 제2 프레임(31,32)의 하단에는 각각 카고 홀드(20)의 바닥(22)에 설치된 각 포지션 콘(23)에 대응되는 위치에 결합부재(33)가 마련될 수 있다.
결합부재(33)의 하면에는 포지션 콘(23)이 결합될 수 있도록 포지션 콘(23)의 형상에 대응되는 결합홈이 형성될 수 있다.
승강부(40)는 제1 및 제2 프레임(31,32)의 각 모퉁이 부분에 설치되고, 각 셀 가이드(21)를 따라 승강 동작해서 거리 측정부(50) 및 위치 측정부(60)를 승강 동작시키는 기능을 한다.
예를 들어, 도 7은 승강부의 확대도이다.
여기서, 제1 및 제2 프레임(31,32)은 서로 동일한 형상으로 형성되므로, 이하에서는 제1 프레임(31)의 구성만을 상세하게 설명하기로 한다.
승강부(40)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 프레임(31,32)의 각 모퉁이 부분에 설치되는 프레임 휠(41), 프레임 휠(41)을 회전 구동하기 위한 구동력을 발생하는 구동모터(42), 프레임 휠(41)의 회전축에 설치되고 프레임 휠(41)에서 발생하는 토크를 측정하는 토크 측정기(43) 및 구동모터(42)에 전원을 공급하는 전원공급부(44)를 포함할 수 있다.
프레임 휠(41)은 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(31)의 모퉁이 부분에 설치되는 설치 플레이트(45)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
이러한 프레임 휠(41)의 내부에는 자력을 이용해서 프레임 휠(41)을 셀 가이드(21)에 부착하는 부착부재(46)가 마련될 수 있다.
그리고 프레임 휠(41)의 외주부는 프레임 휠(41)의 회전 동작시 셀 가이드(21) 표면의 손상을 방지할 수 있도록 폴리 테트라 플루오로 에틸렌(Poly Tetra Fluoro Ethylene, '테프론') 수지와 같이 마찰계수가 낮은 재질의 재료를 이용해서 제작될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(31)의 하부에 설치되는 프레임 휠(41)은 제1 프레임(31)이 카고 홀드(20)의 바닥(22)에 밀착될 수 있도록 셀 가이드(21)의 외측에 설치되는 것이 바람직하다.
반면, 제1 프레임(31)의 상부에 설치되는 프레임 휠(41)은 셀 가이드(21)의 외측에 설치되거나, 셀 가이드(21)의 내측에 설치될 수도 있다.
구동모터(42)는 전체 프레임 휠(41)에 각각 설치되거나, 제1 프레임(31)의 하단부 양측에 설치되는 프레임 휠(41)에만 설치될 수 있다.
전원공급부(44)는 각 프레임 휠(41)의 구동모터(42)와 연결되는 전원 케이블을 탄성을 이용해서 감거나 풀 수 있도록 텐션 릴(tension real)을 포함할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 전원공급부(44)에 텐션 릴을 마련해서 구동모터(42)에 전원을 공급하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각 프레임 휠(41)에 배터리(도면 미도시)를 내장시켜 구동모터(42)에 전원을 공급하도록 변경될 수 있다.
승강부(40)는 프레임 휠(41)의 이동 거리를 측정하기 위해, 각 프레임 휠(41)의 회전을 감지하는 회전감지기(47) 및 제어단말(70)의 제어신호를 수신해서 구동모터(42)의 구동을 제어하고 토크 측정기(43)에서 측정된 토크값을 제어단말(70)로 송신하도록 통신 기능을 갖는 제어유닛(48)을 더 포함할 수 있다.
회전감지기(47)는 제1 프레임(31)의 하단부과 상단부 중 어느 하나 이상의 양측에 설치된 프레임 휠(41)에 설치되고, 프레임 휠(41)의 회전수를 감지하는 회전형 엔코더(encoder)를 포함할 수 있다.
제어유닛(48)은 토크 측정기(43)에 측정된 토크값이 미리 설정된 한계 토크값을 초과하는 경우, 제어단말(70)의 제어신호 또는 내부에 저장된 프로그램에 따라 구동모터(42)의 구동을 중지시켜 제1 프레임(41)의 승강 동작을 중지시킬 수 있다.
그리고 제어유닛(48)은 회전감지기(47)에서 감지된 프레임 휠(41)의 회전수를 제어단말(70)로 전송할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 프레임 휠에 마련된 토크 측정기에서 측정된 토크값에 따라 프레임의 승강 동작을 중지시켜 셀 가이드의 설치 정도 불량이나 변형으로 인한 프레임 및 셀 가이드의 손상이나 파손을 방지할 수 있다.
거리 측정부(50)는 제1 프레임(31)에 설치되고, 승강부(40)에 의해 승강 동작하면서 제1 프레임(31)과 제2 프레임(32) 사이의 거리, 즉 컨테이너의 길이 방향을 따라 설치된 한 쌍의 셀 가이드 사이의 거리를 측정한다.
이러한 거리 측정부(50)는 제2 프레임(32)을 향해 레이저 신호를 조사하고, 반사된 레이저 신호를 이용해서 셀 가이드(21) 사이의 거리를 측정하는 복수의 거리 측정기(51)를 포함할 수 있다.
위치 측정부(60)는 제2 프레임(32)에 설치되고, 거리 측정부(50)의 각 거리 측정기(51)에서 조사되는 레이저 신호를 수신하는 레이저 타겟 기능을 한다.
이를 위해, 위치 측정부(60)는 각 거리 측정기(51)에 대응되는 위치에 설치되는 복수의 위치 검출기(61)를 포함할 수 있다.
거리 측정기(51)와 위치 검출기(61)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 프레임(31,32)의 전체 모퉁이 부분에 각각 설치되거나, 제1 및 제2 프레임(31,32)의 하단부 양측 또는 상단부 양측에만 설치될 수도 있다.
한편, 거리 측정기(51)와 위치 검출기(61)에는 각각 셀 가이드(21)와 거리 측정기(51) 또는 위치 검출기(61) 사이의 간극을 측정하는 간극 측정기(도면 미도시)가 설치될 수 있다.
상기 간극 측정기는 다지털 다이얼 게이지로 마련될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 거리 측정기와 위치 검출기를 제1 및 제2 프레임에 각각 설치해서 동시에 상하로 이동시켜 셀 가이드 사이의 거리를 측정하고, 거리 측정기의 레이저 신호를 이용해서 이동위치 변화를 검출한 위치정보를 제어단말로 전송한다.
이에 따라, 본 발명은 제1 및 제2 프레임이 같은 레벨로 이동하도록 각 구동모터를 제어하여 인가되는 레이저의 위치정보에 따라 셀 가이드의 설치 정도를 검사할 수 있다.
즉, 셀 가이드의 설치 정도가 불량하거나 변형되면, 위치 검출기(61)에서 검출되는 위치가 변경됨에 따라, 본 발명은 위치 검출기에서 검출된 위치정보를 이용해서 셀 가이드의 설치 오차 또는 변형 발생 여부를 검사할 수 있다.
예를 들어, 도 8은 위치 검출기의 위치정보 검출 동작을 예시한 도면이다.
거리 측정기(51)는 마주보는 셀 가이드(21)까지의 거리를 측정하는데, 이때 위치 검출기(61)가 거리 측정기(51)의 레이저 타겟으로 설치된다.
위치 검출기(61)의 측정중심(62)은 도 8에 도시된 바와 같이, 2mm x 2mm의 포토 다이오드로 구성되고, 위치 검출기(61)의 나머지 부분은 1mm X 1mm의 포토 다이오드로 구성될 수 있다.
그리고 위치 검출기(61)의 검출 면적을 십자로 나누어 윗 부분을 '+'로 나타내고, 아랫부분을 '-'로 나타내며, 좌측 부분을 'L'로 나타내고, 우측부분을 'R'로 나타낼 수 있다.
또, 측정된 위치를 좌표로 설정하여 거리 측정기(51)에서 조사된 레이저가 어느 포인트에 입사되는지를 검출하여 검출 위치를 측정한다.
따라서, 측정중심(62)에 거리 측정기(51)의 레이저가 입사되면, 측정값은 '0'으로 측정되고, 셀 가이드(21) 사이의 거리는 정상 범위로 판단한다.
반면, 도 8에 예시한 바와 같은 검출위치(63)에 거리 측정기(30)의 레이저가 입사되면, 측정값은 위치정보에 따라 '+R1'으로 측정된다.
이에 따라, 본 발명은 위치 검출기에서 측정된 위치정보를 이용해서 제1 및 제2 프레임의 움직임 및 셀 가이드의 변형 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명은 위치 검출기에서 측정된 위치정보를 이용해서 포지션 콘의 오차 발생 여부를 동시에 판단할 수 있다.
제어단말(70)은 도 6에 도시된 바와 같이, 유선 또는 무선 통신 방식으로 승강부(40), 거리 측정부(50) 및 위치 측정부(60)의 동작을 제어하고, 아래에서 설명할 승강부(40)에 마련되는 토크 측정기(43), 거리 측정부(50)에 마련된 거리 측정기(51) 및 위치 측정부(60)에 마련된 위치 검출기(61)에서 측정된 데이터를 이용해서 셀 가이드(21) 및 포지션 콘(23)의 설치 정도를 검사한다.
이를 위해, 제어단말(70)은 승강부(40), 거리 측정부(50) 및 위치 측정부(60)와 통신을 수행하는 통신부(71), 각 장치의 동작을 제어하고 취득된 데이터를 이용해서 셀 가이드(21) 사이의 폭과 거리를 산출해서 설치 정도를 검사하는 제어부(72) 및 산출된 데이터를 저장하는 저장부(73)를 포함할 수 있다.
이와 함께, 제어단말(70)은 제1 및 제2 프레임(31,32)의 이동 및 측정 제어를 동기화하기 위해 측정 세팅하도록 작업자로부터 조작 명령을 입력받는 입력부(도면 미도시) 및 제어단말(70)의 동작 상태 및 산출 데이터를 표시하는 표시부(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.
다음, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치의 결합관계 및 검사방법을 상세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
먼저, 작업자는 컨테이너의 양측에 대응되도록 설치된 각 셀 가이드(21) 사이에 제1 및 제2 프레임(31,32)을 각각 배치하고, 각 프레임 휠(41)에 마련된 부착부재(46)를 이용해서 각 프레임 휠(41)을 셀 가이드(21)에 부착한다.
이어서, 작업자는 제1 프레임(31)에 거리 측정부(50)의 거리 측정기(51)를 설치하고, 제2 프레임(32)에 위치 측정부(60)의 위치 검출기(61)를 설치하며, 구동모터(42)가 마련된 각 프레임 휠(41)과 전원공급부(44) 사이에 전원케이블을 연결한다.
이와 같은 과정을 통해 셀 가이드 설치 정도 검사장치(30)의 설치가 완료되면, 도 9의 S10단계에서 제어단말(70)은 거리 측정기(51)와 위치 검출기(61)의 영점 조절이 이루어지도록 제1 및 제2 프레임(31,32)의 높이를 조절하고, 제1 프레임과 제2 프레임(31,32)의 이동 및 측정 제어가 동기화되도록 세팅한다.
측정 세팅 작업을 상세하게 설명하면, 제어단말(70)은 위치 검출기(61)의 영점이 맞도록 제1 및 제2 프레임(31,32)의 높이를 일치시키고, 제1 및 제2 프레임(31,32)의 이동 및 측정제어와 측정신호의 수신에 대한 신호 동기화를 제어한다.
그리고 제어단말(70)은 위치 검출기(61)에서 영점 포인트가 검출되도록 제1 및 제2 프레임(31,32) 중 어느 하나를 승강 동작시켜 동일 높이로 일치되게 세팅하고, 동일 높이에서 위치 검출기(61)의 측정정보가 영점이 되도록 제어한다.
측정 세팅 작업이 완료되면, 제어단말(70)은 미리 설정된 높이까지 제1 및 제2 프레임(31,32)을 상하 방향으로 이동시키도록 제어신호를 발생하고, 통신부(71)를 통해 각 프레임 휠(41)에 마련된 제어유닛(48)으로 송신하도록 제어한다.
이에 따라, 제어유닛(48)은 제어단말(70)로부터 수신된 제어신호에 따라 구동모터(42)를 구동해서 제1 및 제2 프레임(31,32)을 승강 동작시킨다(S12).
이때, 각 프레임 휠(41)에 마련된 토크 측정기(43)는 프레임 휠(43)의 회전축에 가해지는 토크를 측정하고(S14), 제어유닛(48)은 측정된 토크값을 제어단말(70)로 송신한다.
S16단계에서 제어단말(70) 또는 제어유닛(48)은 측정된 토크값과 미리 설정된 한계토크값을 비교한다.
만약, S16단계의 비교결과 한 쌍의 셀 가이드(21)의 설치 정도가 불량하거나 변형이 발생해서 토크 측정기(43)에서 측정된 토크값이 한계토크값을 초과하면, 제어단말(70) 또는 제어유닛(48)은 제1 및 제2 프레임(31,32)의 승강 동작을 중지시키도록 구동모터(42)의 구동을 제어하는 제어신호를 발생한다(S18).
그리고 제어단말(70)은 설치 정도 검사장치(30)의 구동을 중지하고 종료하도록 제어한다.
반면, 측정된 토크값이 한계토크값 이하이면, 거리 측정기(51)는 레이저 신호를 이용해서 컨테이너의 길이 방향으로 설치된 셀 가이드(21) 사이의 거리를 측정하고, 위치 검출기(61)는 거리 측정기(51)에서 조시된 레이저 신호의 위치를 검출한다(S20).
이때, 제어유닛(48)은 측정 거리 및 검출 위치를 포함한 위치정보를 제어단말(70)로 송신하고, 제어단말(70)의 제어부(72)는 측정 데이터를 이용해서 셀 가이드(21) 및 포지션 콘(23)의 설치 정도를 산출하고, 저장부(73)에 저장하도록 제어한다(S22).
그리고 제어단말(70)은 제1 및 제2 프레임(31,32)이 카고 홀드(20)의 바닥에 밀착되도록 하강시킨 상태에서 제1 및 제2 프레임(31,32)에 각각 설치된 결합부재(33)가 포지션 콘(23)에 정확하게 결합되는지 여부를 검사하여 포지션 콘(23)의 설치 정도를 검사할 수 있다.
즉, 포지션 콘(23)의 실치 위치 오차로 인해 포지션 콘(23)이 결합부재(33)에 불완전하게 결합되면, 위치 검출기(61)에서 검출되는 검출값은 상하 방향으로 불완전하게 결합된 높이만큼의 오차를 지시한다.
이에 따라, 제어단말(70)은 위치 검출기(61)의 검출값을 이용해서 포지션 콘(23)의 설치 정도를 정밀하게 검사할 수 있다.
표 1은 셀 가이드 설치 정도를 측정한 결과 테이블이다.
높이 셀 가이드 거리 거리 측정기 간극 위치 검출기 간극 총 셀가이드 거리 거리 위치 오차 셀 가이드 거리오차
100 11870 9 9 11888 0 -4
200 11872 8 9 11889 0 -3
300 11871 9 8 11888 +R1 -4
400 11879 9 9 11887 -L1 -5
즉, 제1 및 제2 프레임(31,32)을 이동시키면서, 거리 측정기(51)는 셀 가이드(21)의 높이 100, 200, 300, 400mm에서 각각 위치 검출기(61)까지의 거리를 측정하고, 제어단말(70)은 거리 측정기(51)와 위치 검출기(61)에 각각 마련된 간극 측정기를 통해 거리 측정기 간극과 위치 검출기 간극을 측정하여 거리 값에 가산해서 총 셀 가이드 간 거리를 산출할 수 있다.
이때, 제어단말(70)은 산출된 총 셀 가이드(21) 간 거리의 측정값과 설계값을 비교해서 거리 오차를 산출하고, 산출된 거리 오차를 이용해서 셀 가이드(21) 및 포지션 콘(23)의 설치 정도 검사 정보로 이용할 수 있다.
그리고 제어단말(70)은 측정된 거리 오차 및 측정값을 그래프로 생성할 수 있다.
도 10은 설치 정도 검사과정에서 생성되는 측정 결과 그래프이다.
도 10의 (a)에는 각 설치 정도 측정 높이 100, 200, 300, 400mm에서 측정값과 설계값을 이용해서 산출된 거리 오차가 그래프로 도시되어 있고, 도 10의 (b)에는 각 측정 높이별 측정값이 그래프로 도시되어 있다.
이와 같이, 본 발명은 작업자가 셀 가이드 설치 정도 검사 결과를 한 눈에 확인할 수 있도록, 셀 가이드의 각 측정 높이별 측정값과 거리 오차를 그래프로 생성해서 제공할 수 있다.
S24단계에서 제어부(72)는 전체 셀 가이드(21)의 설치 정도 검사작업이 완료되었는지 여부를 검사하고, 전체 셀 가이드(21)의 설치 정도 검사작업이 완료될 때까지 다음 측정위치로 이동해서 S10단계 내지 S26단계를 반복 수행하도록 제어한다.
한편, S24단계의 검사결과 전체 셀 가이드(21)의 설치 정도 검사작업이 완료되면, 제어단말(70)은 설치 정도 검사장치(30)의 동작을 중지하고 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통해서, 본 발명은 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 제작된 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시켜 셀 가이드 사이의 거리 및 폭을 포함한 설치 정도를 검사할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상기의 실시 예에서는 제1 및 제2 프레임은 각각 컨테이너의 폭 방향 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 제1 및 제2 프레임을 각각 컨테이너의 길이 방향 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성하도록 변경될 수 있다.
그리고 상기의 실시 예에서는 제1 프레임에 거리 측정부를 설치하고, 제2 프레임에 위치 측정부를 설치하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 거리 측정부를 제2 프레임에 설치하고, 위치 측정부를 제1 프레임에 설치하도록 변경될 수도 있다.
본 발명은 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 제작된 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시켜 셀 가이드 사이의 거리 및 폭을 포함한 설치 정도를 검사하는 기술에 적용된다.
20: 카고 홀드 21: 셀 가이드
22: 바닥 23: 포지션 콘
30: 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치
31,32: 제1,제2 컨테이너 프레임
33: 결합부재 40: 승강부
41: 프레임 휠 42: 구동모터
43: 토크 측정기 44: 전원공급부
45: 설치 플레이트 46: 부착부재
47: 회전감지기 48: 제어유닛
50: 거리 측정부 51: 거리 측정기
60: 위치 측정부 61: 위치 검출기
62: 측정중심 63: 검출위치
70: 제어단말 71: 통신부
72: 제어부 73: 저장부

Claims (14)

  1. 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성되고 한 쌍의 셀 가이드 사이에 설치되는 제1 및 제2 컨테이너 프레임(이하 제1, 제2 프레임이라 약칭함),
    상기 제1 및 제2 프레임을 각각 승강 동작시키는 승강부,
    상기 제1 및 제2 프레임 중에서 어느 하나에 설치되고 타 프레임과의 거리를 측정하는 거리 측정부 및
    상기 거리 측정부에서 조사되는 신호의 타겟 포인트 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함하여
    상기 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시켜 셀 가이드의 폭 방향 설치 정도를 검사하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강부, 거리 측정부 및 위치 측정부의 구동을 제어하고 상기 제1 및 제2 프레임의 승강 동작 상태정보 및 상기 거리 측정부와 위치 측정부에서 각각 측정된 정보를 수신해서 셀 가이드의 설치 정도 검사해서 오차 발생 여부를 판단하는 제어단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 프레임의 하단에는 각각 카고 홀드의 바닥에 설치된 각 포지션 콘에 대응되는 위치에 결합부재가 마련되고,
    상기 제어단말은 상기 결합부재와 포지션 콘의 불완전 결합시 상기 위치 측정부에서 측정된 위치 정보를 이용해서 상기 포지션 콘의 설치 정도를 검사하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 승강부는
    상기 제1 및 제2 프레임의 양측에 설치되는 프레임 휠,
    상기 프레임 휠을 회전 구동하기 위한 구동력을 발생하는 구동모터,
    상기 프레임 휠의 회전축에 설치되고 상기 프레임 휠에서 발생하는 토크를 측정하는 토크 측정기 및
    상기 구동모터에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하고,
    상기 제어단말은 상기 토크 측정기에서 측정된 토크값과 미리 설정된 한계토크값을 비교해서 셀 가이드의 폭 방향 설치 오차 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 휠의 내부에는 자력을 이용해서 각 프레임 휠을 셀 가이드에 부착하는 부착부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 승강부는
    상기 프레임 휠의 이동 거리를 측정하도록 각 프레임 휠의 회전을 감지하는 회전감지기 및
    상기 제어단말의 제어신호를 수신해서 상기 구동모터를 구동하고 상기 토크 측정기에서 측정된 토크값을 상기 제어단말로 송신하도록 통신 기능을 갖는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 거리 측정부는 상기 제2 프레임을 향해 레이저 신호를 조사하고, 반사된 레이저 신호를 이용해서 셀 가이드 사이의 거리를 측정하는 복수의 거리 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위치 측정부는 상기 거리 측정기에서 조사된 레이저 신호를 수신하는 레이저 타겟으로 상기 거리 측정기 각각에 대응되는 위치에 설치되는 복수의 위치 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어단말은
    상기 제어유닛과 통신을 수행하는 통신부,
    상기 승강부, 거리 측정부 및 위치 측정부 동작을 제어하고 상기 토크 측정기, 거리 측정기 및 위치 검출기에서 측정된 데이터를 이용해서 셀 가이드 사이의 폭과 거리를 산출해서 설치 정도를 검사하는 제어부 및
    산출된 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사장치.
  10. (a) 컨테이너의 양측 단면에 대응되는 형상으로 형성된 제1 및 제2 프레임의 높이가 서로 동일하도록 영점을 조정하고 상기 제1 및 제2 프레임의 이동 및 측정 제어가 동기화되도록 측정 세팅하는 단계,
    (b) 셀 가이드를 따라 상기 제1 및 제2 프레임을 승강 동작시키는 단계,
    (c) 상기 제1 및 제2 프레임의 승강 동작시 프레임 휠에 발생하는 토크를 측정해서 셀 가이드의 폭 방향 설치 정도를 검사하는 단계 및
    (d) 상기 제1 및 제2 프레임에 각각 설치되는 거리 측정부와 위치 측정부를 이용해서 셀 가이드의 길이 방향 설치 정도를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법.
  11. 제10항에 있어서,
    (e) 상기 제1 및 제2 프레임을 카고 홀드의 바닥까지 하강시킨 상태에서 상기 위치 측정부에서 검출된 위치 정보를 이용해서 컨테이터를 고정하는 포지션 콘의 설치 정도를 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c1) 상기 프레임 휠에 마련된 토크 측정기를 이용해서 프레임 휠의 회전축에 가해지는 토크를 측정하는 단계,
    (c2) 상기 (c1)단계에서 측정된 토크값과 미리 설정된 한계토크값을 비교하는 단계,
    (c3) 상기 (c2)단계의 비교결과 측정된 토크값이 한계토크값을 초과하면 셀 가이드의 설치 정도 불량으로 판단하고 상기 제1 및 제2 프레임의 승강 동작을 중지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 (d)단계는
    (d1) 상기 제1 및 제2 프레임의 높이를 동일하게 유지하면서 거리 측정기에서 레이저 신호를 이용해서 컨테이너의 길이 방향으로 설치된 셀 가이드 사이의 거를 측정하는 단계,
    (d2) 위치 검출기를 이용해서 상기 거리 측정기에서 조사된 레이저 신호의 위치를 검출하는 단계 및
    (d3) 상기 (d1)와 (d2)단계에서 측정된 거리 및 위치 정보를 이용해서 셀 가이드의 설치 정도 데이터를 산출하고, 산출된 데이터를 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 (d)단계는
    (d4) 상기 (d1)와 (d2)단계에서 측정된 거리 및 위치 정보와 상기 (d3)단계에서 산출된 데이터를 이용해서 설치 정도에 따른 편차정보를 그래프로 생성하여 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 선의 셀 가이드 설치 정도 검사방법.
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