KR101630773B1 - 로프 점검장치 및 로프 점검방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로프가 통과 가능한 통로 및 상기 통로를 중심으로 회전 가능하도록 배치되는 지지부재를 구비하는 지지부와, 상기 통로와 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지부재에 장착되는 접촉부재 및 상기 접촉부재의 이동을 감지 가능하도록 상기 지지부재에 장착되는 감지부재를 구비하는 감지부를 포함하고, 상기 로프를 향하여 복수개 배치되는 상기 접촉부재를 이용하여 상기 로프의 손상을 정밀하게 점검할 수 있는 로프 점검장치로서, 상기 로프를 상기 로프의 길이방향으로 이동시키며 상기 로프의 상태를 점검하는 과정을 수행하여, 상기 로프를 정밀하게 점검할 수 있는 로프 점검장치 및 로프 점검방법이 제시된다.

Description

로프 점검장치 및 로프 점검방법{Apparatus and method for rope inspection}

본 발명은 로프 점검장치 및 로프 점검방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 설비에 장착된 로프의 손상을 정밀하게 점검할 수 있는 로프 점검장치 및 이에 적용되는 로프 점검방법에 관한 것이다.

다양한 산업 현장에서 각종 중량물의 운반에 사용되는 크레인(Crane) 및 호이스트(Hoist) 등의 기계설비에 구비되는 와이어로프는 장기간 사용 시에 스트랜드 또는 심강의 부식, 함몰, 이탈, 돌출, 압착, 부풀림, 플러스 킹크 및 마이너스 킹크 등의 손상이 국부적으로 발생될 수 있다. 상기의 손상에 의하여 와이어로프가 국부적으로 파단되는 경우 중량물의 추락 등의 대형 사고로 이어질 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 종래에는 하기의 방식으로 와이어로프의 상태를 점검하여 와이어로프의 교체 시기를 정하였다.

먼저, 일정 주기마다 버니어 캘리퍼스 등의 측정공구로 와이어로프의 공칭 지름을 주기마다 측정하고, 공칭 지름의 변화 상태에 따라 와이어로프의 교체 시기를 정하였다. 다음으로, 일정 주기마다 와이어로프의 소선의 단선 수를 목측하고, 측정된 소선의 단선 개수에 따라 와이어로프의 교체 시기를 정하였다.

하지만, 상기의 와이어로프 점검 방식은 점검 인원의 숙력도에 따라 점검의 신뢰성 및 점검에 소요되는 시간이 달라지고, 와이어로프가 장착된 기계설비의 가동 중에는 점검이 어려운 문제점이 있었다.

KR 10-1260057 B1

본 발명은 다양한 설비에 장착된 로프의 손상을 정밀하게 점검할 수 있는 로프 점검장치 및 로프 점검방법을 제공한다.

본 발명은 다양한 설비에 장착된 로프의 손상을 설비의 가동 중에도 신속하게 점검할 수 있는 로프 점검장치 및 로프 점검방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 로프 점검장치는, 로프가 통과 가능한 통로 및 상기 통로를 중심으로 회전 가능하도록 배치되는 지지부재를 구비하는 지지부; 및 상기 통로와 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지부재에 장착되는 접촉부재 및 상기 접촉부재의 이동을 감지 가능하도록 상기 지지부재에 장착되는 감지부재를 구비하는 감지부;를 포함하고, 상기 접촉부재는 상기 로프를 향하여 복수개 배치된다.

상기 지지부재의 외측면을 둘러싸도록 배치되는 링부재 및 상기 링부재의 내측면에 장착되는 회전부재를 구비하는 링부;를 포함하고, 상기 지지부재는 상기 회전부재에 연결되어 상기 통로를 중심으로 회전 가능할 수 있다.

상기 지지부재는 상기 통로를 둘러싸도록 복수개 구비되어 상기 회전부재에 각각 연결될 수 있고, 상기 지지부재는 적어도 세 개 이상 구비되어 상기 통로를 중심으로 방사상으로 배치되고, 상기 접촉부재는 상기 통로를 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다.

상기 지지부재를 상기 통로와 교차하는 방향으로 이동시키도록 상기 지지부재와 상기 회전부재의 사이에 형성되는 이동부;를 포함할 수 있다.

상기 접촉부재는 상기 통로와 교차하는 방향으로 상기 지지부재를 관통하여 장착되며, 적어도 일부가 상기 통로 내에 위치할 수 있다.

상기 통로 내에 위치하는 상기 접촉부재의 일측 단부에는 상기 로프의 외주면의 형상에 대응하는 곡면 형상의 접촉면이 형성될 수 있다.

상기 감지부재는 리미트 스위치를 포함하며, 상기 리미트 스위치는 상기 지지부재 내에 위치하는 상기 접촉부재의 타측 단부의 움직임을 감지 가능한 위치에 장착될 수 있다.

상기 감지부는 상기 통로와 교차하는 방향으로 상기 접촉부재에 탄성력을 제공하도록 형성되는 제1 탄성부재를 구비하고, 상기 이동부는 상기 통로와 교차하는 방향으로 상기 지지부재에 탄성력을 제공하도록 형성되는 제2 탄성부재를 구비하며, 상기 제1 탄성부재의 탄성계수는 상기 제2 탄성부재의 탄성계수 보다 작을 수 있다.

상기 이동부는, 상기 지지부재의 외측면의 중심위치를 마주보도록 상기 회전부재의 내측면에 장착되는 자성체블록; 상기 자성체블록의 장착위치에 대응되도록 상기 지지부재의 내부면에 장착되는 자계생성블록; 상기 자계생성블록에 연결되는 전원공급라인; 및 일단이 자성체블록에 장착되고, 타단이 자계생성블록을 관통하여 연결되는 제2 탄성부재 가이드;를 포함하고, 상기 제2 탄성부재는 제2 탄성부재 가이드의 외주면에 배치되어, 일단이 상기 지지부재에 장착되고, 타단이 상기 자성체블록에 장착될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 로프 점검방법은, 로프를 점검하는 방법으로서, 상기 로프의 외측에 로프 점검장치를 마련하는 과정; 상기 로프 점검장치에 구비되는 복수개의 접촉부재가 상기 로프의 외주면에 접촉되도록 상기 로프의 외주면을 상기 접촉부재로 감싸는 과정; 및 상기 로프를 상기 로프의 길이방향으로 이동시키며 상기 로프의 상태를 점검하는 과정;을 포함한다.

상기 로프는 복수개의 스트랜드가 서로 결합되어 형성되는 와이어로프를 포함하고, 상기 접촉부재는 상기 스트랜드의 개수에 대응하는 개수로 구비되며, 상기 로프의 이동 시에 상기 로프와 접촉된 상기 접촉부재의 단부는 상기 스트랜드의 결을 따라 회전되며 상기 로프와의 접촉 상태를 유지할 수 있다.

상기 로프의 외주면을 접촉부재로 감싸는 과정은, 상기 로프를 향하는 방향으로 상기 접촉부재에 인가되는 탄성력을 이용하여 상기 접촉부재를 상기 로프를 향하는 방향으로 이동시켜 상기 로프의 외주면에 상기 접촉부재를 접촉시킬 수 있고, 상기 로프의 상태를 점검하는 과정은, 상기 접촉부재들 중 적어도 하나가 상기 로프로부터 이격되는 상태를 감지하여 상기 로프의 이상 여부를 점검할 수 있다.

상기 로프의 상태를 점검하는 과정 이후에, 상기 로프를 향하는 방향의 반대 방향으로 상기 접촉부재에 인가되는 자력을 이용하여 상기 접촉부재를 상기 로프를 향하는 방향의 반대 방향으로 이동시켜 상기 로프와 상기 접촉부재를 이격시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 다양한 기계설비에 장착된 로프의 손상 여부를 기계설비의 가동 중에 신속하고 정밀하게 점검할 수 있다. 이에 따라 로프의 상태를 상시 점검 가능하여 로프가 장착된 기계설비의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

예컨대 제강 공장에 구비되는 이동식 크레인에 적용되는 경우, 로프 점검장치는 로프의 길이방향의 일측에서 로프의 둘레를 감싸도록 이동식 크레인에 장착되어 이동식 크레인이 가동되는 동안 로프의 이상 여부를 지속적으로 점검 가능하다. 상세하게는 로프 점검장치에 구비되는 탄성부재의 탄성력을 이용하여 복수개의 접촉부재를 로프의 외주면을 둘러싸도록 접촉시키고, 접촉부재들 중 적어도 하나가 로프로부터 이격되는 경우에 그 동작을 감지부재로 신속하게 감지하여 로프의 이상 예컨대 소선의 국부적 손상 여부를 감지할 수 있다. 이때, 로프에 접촉된 접촉부재는 회전부재에 의하여 로프 외주면의 결을 따라 회전되며 로프와의 접촉 상태를 지속적으로 유지할 수 있어 로프 점검장치의 진단의 신뢰성 및 점검의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 로프 점검장치는 사용자의 요구에 따라 로프의 점검을 하지 않아도 되는 경우에 로프 점검장치에 구비되는 자계생성블록 및 자성체블록을 이용하여 복수개의 접촉부재를 로프로부터 이격시킬 수 있다. 즉, 로프 점검장치는 이동식 크레인에 장착된 상태에서 이동식 크레인으로부터 분리되지 않고도, 필요에 따라 선택적으로 로프를 진단할 수 있다. 따라서 이동식 크레인에 장착된 로프 점검장치가 과도하게 로프와 접촉되는 것을 방지 가능하여, 로프 점검장치에 의한 로프의 불필요한 마모를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치의 분해도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검방법의 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면은 실시 예를 설명하기 위하여 크기가 과장될 수 있고, 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치의 분해도이며, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치의 평면도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검방법의 순서도이다. 여기서, 도 3은 로프 점검장치가 로프의 길이방향의 일측에서 로프의 둘레를 감싸도록 장착된 상태에서의 로프 점검장치를 수평방향으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 4(a)는 로프 점검장치의 일측을 수직방향으로 절단하여 도시한 단면도이며, 도 4(b)는 도 3의 A-A의 절단면을 도시한 단면도이다. 또한, 도 5는 로프 점검장치의 접촉부재가 로프 외주면의 결을 따라 회전하며 로프의 절단된 소선을 감지하는 상태에서의 로프 점검장치를 수평방향으로 절단하여 도시한 단면도이다. 또한, 도 6은 로프 점검장치의 이동부를 이용하여 접촉부재를 로프로부터 이격시킨 상태에서의 로프 점검장치를 수평방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.

본 발명의 실시 예를 설명하기에 앞서서, 이하에서 사용되는 '내측' 및 '내측면'은 로프 점검장치의 중심위치(또는 중심위치를 통과하는 로프)를 향하는 방향 및 상술한 방향을 마주보는 면을 의미한다. 또한, '외측' 및 '외측면'은 로프 점검장치의 중심위치(또는 중심위치를 통과하는 로프)로부터 멀어지는 방향 및 상술한 방향을 향하여 배치되는 면을 의미한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치를 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치는 다양한 기계설비에 장착된 로프의 손상 여부를 기계설비의 가동 중에도 정밀하게 점검 가능한 로프 점검장치로서, 로프(10)가 통과 가능한 통로(210) 및 통로(210)를 중심으로 회전 가능하도록 배치되는 지지부재(220)를 구비하는 지지부(200), 통로(210)와 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 지지부재(220)에 장착되며, 로프(10)를 향하여 복수개 배치되는 접촉부재(310) 및 접촉부재(310)의 이동을 감지 가능하도록 지지부재(220)에 장착되는 감지부재(320)를 구비하는 감지부(300)를 포함하고, 지지부재(200)의 외측면을 둘러싸도록 배치되는 링부재(110) 및 링부재(110)의 내측면에 장착되는 회전부재(1200를 구비하는 링부(300), 지지부재(220)를 통로(210)와 교차하는 방향으로 이동시키도록 지지부재(210)와 회전부재(120)의 사이에 형성되는 이동부(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 지지부재(220)는 통로(210)를 둘러싸도록 복수개 구비되며, 본 실시 예에서는 적어도 세 개 이상 구비되어 통로(210)를 중심으로 방사상으로 배치되고, 회전부재(120)의 내측면에 각각 연결되어 회전부재(120)에 의하여 통로(210)를 중심으로 회전 가능하다.

상기의 기계설비는 예컨대 제강 공장에 구비된 이동식 크레인 설비(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기의 로프(10)는 코어(Core, 11)를 중심으로 복수개의 스트랜드(Strand, 12)가 서로 결합되어 형성되는 와이어로프(Wire rope)를 포함할 수 있다. 여기서, 스트랜드(12)는 복수개의 소선(Wire, 13)이 예컨대 꼬임 방식으로 서로 결합되어 형성되며, 이동식 크레인 설비에 장착되어 사용되는 동안 국부적인 손상 예컨대 부식, 함몰, 이탈, 돌출, 압착, 부풀림, 플러스 킹크 및 마이너스 킹크에 의해 일부가 파단될 수 있다. 상기의 손상에 의하여 로프(10)는 소선(13)의 일부가 파단되어, 절단된 소선(14)이 일정 개수를 넘어가면 로프(10) 사용의 안정성을 저해하게 된다. 따라서, 본 실시 예에서는 로프 점검장치를 로프(10)의 길이방향의 일측에서 로프(10)의 외주면을 둘러싸도록 기계설비 예컨대 이동식 크레인에 장착하여, 로프(10)의 각 스트랜드(12)마다의 손상 여부를 정밀하게 점검할 수 있다. 여기서, 로프 점검장치가 로프(10)를 점검하는 동안 기계설비에 안정적으로 장착되도록, 로프 점검장치에는 일단이 예컨대 볼팅에 의하여 기계설비에 연결되고, 타단이 로프 점검장치의 후술하는 링부재(110)에 예컨대 용접에 의하여 연결되어 로프 점검장치를 기계설비에 장착 고정시키는 복수개의 고정부재(미도시)가 구비될 수 있다. 고정부재는 예컨대 바 형상의 부재일 수 있으며, 고정부재에 의하여 로프 점검장치가 운용 중인 기계설비의 일측에 장착되어 고정될 수 있다.

링부(100)는 로프 점검장치의 나머지 구성부들을 지지하도록 제공되는 구성부이며, 이를 위해 링부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 링부재(110) 및 회전부재(120)를 구비한다. 링부(100)는 일측 영역이 통로(210)의 길이방향과 교차하는 방향으로 개방되도록 분할 가능한 구조로 형성될 수 있으며, 이에 링부(100)의 개방된 일측으로 로프(10)를 통과시켜 지지부(200)의 통로(210) 내에 로프(10)를 위치시킬 수 있다. 즉, 링부(100)가 분할 구조일 경우에는 기계설비에 장착된 로프(10)의 교체 시기가 아니더라도 기계설비에 장착된 로프(10)에 로프 점검장치를 용이하게 결합시킬 수 있다. 물론, 링부(100)는 분할되는 구조가 아닌 단독 구조로 형성될 수 있으며, 이 때는 로프(10)를 로프(10)의 길이방향으로 지지부(200)의 통로(210)를 통과시켜 통로(210) 내에 로프(10)를 위치시킬 수 있다. 즉, 링부(100)가 단독 구조일 경우에는 기계설비의 로프(10)의 교체 시에 로프(10)를 로프(10)의 길이방향으로 지지부(200)의 통로(210)를 통과시키는 방식으로 로프 점검장치와 로프(10)를 결합시킬 수 있다.

링부재(110)는 회전부재(120)가 장착될 수 있는 소정의 내측면을 가지는 링 형상의 부재로서, 일체형의 단일 부재로 제작될 수 있고, 분리형의 복수 부재로 제작될 수 있다. 본 실시 예에서는 제1 링부재(110a) 및 제2 링부재(110b)로 서로 분리되며, 제1 결합부재(130a)에 의하여 결합 가능하도록 제작되는 링부재(110)을 예시한다. 제1 링부재(110a)는 예컨대 원주의 일부분인 호의 형상으로 형성되는 제1 링부재몸체(111a) 및 제1 링부재몸체(111a)의 외측면의 양측 단부에서 돌출 형성되는 제1 링부재돌기(112a)를 포함할 수 있다. 제2 링부재(110b)는 제1 링부재몸체(111a)와 결합되어 하나의 완성된 원주를 형성 가능한 호의 형상으로 형성되는 제2 링부재몸체(111b) 및 제2 링부재몸체(111b)의 외측면의 양측 단부에서 돌출 형성되는 제1 링부재돌기(112b)를 포함할 수 있다. 제1 결합부재(130a)는 제1 링부재몸체(111a)와 제2 링부재몸체(111b)가 서로 연결되는 위치에서 서로 쌍을 이루어 배치되는 제1 링부재돌기(112a) 및 제2 링부재돌기(112b)를 관통하여 장착되는 복수개의 제1 결합볼트(131a), 제1 링부재돌기(112a) 및 제2 링부재돌기(112b)를 서로 밀착 및 고정시키도록 제1 결합볼트(131a)의 단부에 장착되는 제1 결합너트(132a)를 포함할 수 있다.

회전부재(120) 예컨대 구름 베어링은 도 3 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 링부재(110)의 내측면에 장착 가능한 형상 및 크기로 형성되는 환형의 부재로서, 일체형의 단일 부재로 제작될 수 있고, 분리형의 복수 부재로 제작될 수 있다. 본 실시 예에서는 제1 회전부재(120a) 및 제2 회전부재(120b)로 서로 분리되며, 제2 결합부재(130b)에 의하여 후술하는 각각의 내륜이 결합 가능하도록 제작되는 회전부재(120)을 예시한다. 물론, 상기의 회전부재(120)는 후술하는 회전부재(120)의 구조에 한정되지 않으며, 서로 분리 가능한 내륜 및 외륜을 가지는 다양한 분할 구조의 베어링 부재일 수 있다. 회전부재(120)의 회전에 의하여 로프(10)가 상하방향으로 로프 점검장치를 통과하는 동안 후술하는 접촉부재(310)가 로프(10)의 각 스트랜드(12)의 노출된 외주면에 접촉되어 그 결을 따라 이동하며 접촉 상태를 유지 가능하다.

제1 회전부재(120a)는 제1 링부재(110a)의 형상 및 크기에 대응하는 형상 및 크기로 형성되며, 예컨대 원주의 일부분인 호의 형상으로 형성되며, 그 외측면이 제1 링부재몸체(111a)의 내측면에 예컨대 볼팅 방식으로 결합되는 제1 외륜(121a), 제1 외륜(121a)의 내측면에서 내측으로 이격된 위치에서 상하방향으로 서로 이격되어 배치되고, 양측 단부가 제1 외륜(121a)에 연결되어 지지되는 제1 볼 가이드(122a), 제1 외륜(121a) 및 제1 볼 가이드(122a)에 둘러싸인 공간 내에서 제1 외륜(121a) 및 제1 볼 가이드(122a)에 회전 가능하게 지지되는 복수개의 볼(123a), 제1 볼 가이드(122a)로부터 내측으로 이격된 위치에서 외측면이 볼(123a)에 회전 가능하게 결합되는 제1 내륜(124a) 및 제1 내륜(124a)의 양측 단부의 내측면에서 내측으로 돌출되는 제1 내륜돌기(125a)를 포함할 수 있다.

제2 회전부재(120b)는 제1 회전부재(120a)와 결합되어 하나의 완전한 구름 베어링을 형성 가능한 형상 및 크기로 형성되며, 제1 외륜(121a)과 결합되어 하나의 완성된 원주를 형성 가능하도록 소정의 호의 형상으로 형성되며, 그 외측면이 제2 링부재몸체(111b)의 내측면에 예컨대 볼팅 방식으로 결합되는 제2 외륜(121b), 제2 외륜(121b)의 내측면에서 내측으로 이격된 위치에서 상하방향으로 서로 이격되어 배치되고, 양측 단부가 제2 외륜(121b)에 연결되어 지지되는 제2 볼 가이드(122b), 제2 외륜(121b) 및 제2 볼 가이드(122b)에 둘러싸인 공간 내에서 제2 외륜(121b) 및 제2 볼 가이드(122b)에 회전 가능하게 지지되는 복수개의 볼(123b), 제2 볼 가이드(122b)로부터 내측으로 이격된 위치에서 외측면이 제2 볼(123b)에 회전 가능하게 결합되는 제2 내륜(124b) 및 제2 내륜(124b)의 양측 단부의 내측면에서 내측으로 돌출되는 제2 내륜돌기(125b)를 포함할 수 있다.

제2 결합부재(130b)는 제1 내륜(124a)과 제2 내륜(124b)가 서로 연결되는 위치에서 서로 쌍을 이루어 배치되는 제1 내륜돌기(125a) 및 제2 내륜돌기(125b)를 관통하여 장착되는 복수개의 제2 결합볼트(131b), 제1 내륜돌기(125a) 및 제2 내륜돌기(125b)를 서로 밀착 및 고정시키도록 제2 결합볼트(131b)의 단부에 장착되는 제2 결합너트(132b)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 형성되는 링부(100)는 제1 링부재(110a) 및 제1 회전부재(120a)가 제2 링부재(110b) 및 제2 회전부재(120b)로부터 분리됨에 따라 일측이 개방될 수 있고, 개방된 일측으로 로프(10)가 통과됨에 따라 로프(10)와 로프 점검장치를 용이하게 결합 가능하다.

지지부(200)는 후술하는 감지부(300)가 장착되어 지지 가능하도록 제공되는 구성부이며, 후술하는 이동부(400)에 의하여 링부(100)와 연결되어 지지될 수 있다. 지지부(200)는 후술하는 이동부(400)에 의하여 로프(10)를 향하는 방향으로 전진 및 이의 반대 방향으로 후진 가능하고, 이로부터 감지부(300)의 접촉부재(310)를 로프(10)에 접촉 및 이격시키는 역할을 한다. 지지부(200)는 로프(10)가 통과되는 통로(210)를 둘러싸는 지지부재(220)를 구비하며, 이때, 지지부재(220)는 통로(210)를 둘러싸도록 복수개 구비되고, 회전부재(120)에 각각 연결되어 통로(210)를 중심으로 회전 가능하다.

지지부재(220)는 적어도 세 개 이상 구비되어 통로(210)를 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 지지부재(220)는 중공형의 블록 형상으로 형성되는 부재이며, 후술하는 감지부(300)가 장착가능한 것을 만족하는 다양한 형상으로 형성될 수 있어 그 형상을 특별히 한정하지 않으나, 예컨대 통로(210)의 둘레 방향으로 연장되는 원호의 형상일 수 있다. 지지부재(220)는 도면으로 볼 때, 상부면 및 하부면이 개방된 형상이나, 내부에 장착되는 감지부(300)를 보호하기 위하여 상부면 및 하부면에 각각 덮개판이 장착될 수 있다.

감지부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부재(220)에 장착되어 지지되며, 로프(10)의 외주면에 접촉되어 소선(13)의 손상 및 파단 여부를 감지하는 역할을 한다. 감지부(300)는 접촉부재(310), 감지부재(320) 및 제1 탄성력 제공수단(330)을 구비할 수 있다.

접촉부재(310)는 통로(210)와 교차하는 방향으로 지지부재(220)의 내측면을 관통하여 장착되며, 적어도 일부가 통로(210) 내에 위치하도록 배치될 수 있다. 접촉부재(310)는 통로(210)와 교차하는 방향으로 연장되는 바 형상의 부재이며, 통로(210) 내에 위치하는 접촉부재(310)의 일측 단부에는 로프(10)의 스트랜드(12)의 외주면의 형상에 대응하는 곡면 형상의 접촉면이 형성되어 로프(10)에 기밀하게 접촉될 수 있다. 상기의 접촉부재(310)는 로프(10)를 향하여 복수개 배치될 수 있고, 특히, 통로(210)를 중심으로 방사상으로 배치 가능하며, 본 실시 예에서는 스트랜드(12)의 개수에 대응하여 여섯 개의 접촉부재(310)가 통로(210)를 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 이에, 접촉부재(310)는 로프(10)의 후술하는 각각의 스트랜드(12)마다 접촉하여 그 손상을 정밀하게 점검할 수 있다.

감지부재(320)는 접촉식 감지 방식 또는 비접촉식 감지 방식의 다양한 리미트 스위치(limit switch)를 포함하며, 리미트 스위치는 지지부재(220) 내에 위치하는 접촉부재(310)의 타측 단부의 움직임을 감지 가능한 위치에 장착될 수 있다. 본 실시 예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 접촉부재(310) 마다 그 타측 단부를 마주보는 위치에 각각 배치되는 접촉식 감지 방식의 리미트 스위치를 예시한다. 감지부재(320)는 도 5에 도시된 바와 같이, 접촉부재(310)가 절단된 소선(14)에 의하여 후진되는 경우 접촉부재(310)와 접촉되며, 그 접촉을 감지하는 방식으로 로프(10)의 이상 여부를 점검할 수 있다. 또한, 감지부재(320)는 이동식 크레인 설비의 전체 작동을 제어하는 운전실(미도시)의 제어보드와 무선 또는 유선으로 연결되며, 후술하는 로프 점검방법에 의하여 로프의 이상 여부를 감지하는 경우 이를 운전실에서 인지 가능한 신호로 변환하여 운전실로 송출할 수 있다.

제1 탄성력 제공수단(330)은 접촉부재(310)를 로프(10)에 접촉시키는 방향으로 탄성력을 제공하도록 형성되는 구성부이며, 로프 점검장치가 로프(10)의 상태를 점검하는 동안 접촉부재(310)와 로프(10)의 접촉을 유지시키는 역할을 한다. 제1 탄성력 제공수단(330)은 접촉부재(310)의 일측 단부와 타측 단부의 사이에서 접촉부재(310)의 외주면의 일측에 돌출되어 형성되는 제1 탄성부재 지지돌기(331), 통로(210)와 교차하는 방향으로 연장되어 형성되며, 일측 단부가 제1 탄성부재 지지돌기(331)을 슬라이딩 가능하게 관통하여 연결되고, 타측 단부가 제1 탄성부재 지지돌기(331)을 마주보는 지지부재(220)의 내부면의 소정 위치에 장착되어 지지되는 제1 탄성부재 가이드(332), 제1 탄성부재 가이드(332)의 외주면에 배치되고, 양측 단부가 제1 탄성부재 지지돌기(331) 및 지지부재(220)의 내부면에 지지되는 제1 탄성부재(333) 예컨대 스프링을 포함할 수 있다. 제1 탄성력 제공수단(330)은 하나의 쌍을 이루어 구비될 수 있고, 평면 상에서 볼 때, 접촉부재(310)와 교차하는 방향의 양측으로 각각 이격된 위치에서 하나의 쌍을 이루어 복수개 구비될 수 있다.

한편, 통로(210)와 교차하는 방향으로 접촉부재(310)에 탄성력을 제공하도록 형성되는 제1 탄성부재(333)의 탄성계수는 통로(210)와 교차하는 방향으로 지지부재(220)에 탄성력을 제공하도록 형성되는 후술하는 이동부(400)의 제2 탄성부재의 탄성계수보다 작도록 형성될 수 있다. 이에 로프(10)의 절단된 소선(14)에 의하여 접촉부재(310)가 로프(10)로부터 이격되는 경우에, 제1 탄성부재(333)가 제2 탄성부재(421)보다 먼저 접촉부재(310)가 움직인 거리만큼 압축되며 그 움직임을 수용할 수 있다. 이에, 접촉부재(310)가 절단된 소선(14)에 의하여 통로(210)와 교차하는 방향으로 움직이는 동안, 지지부재(220)의 통로(210)와 교차하는 방향으로의 움직임이 방지될 수 있다.

이동부(400)는 탄성력을 이용하여 지지부재(220)를 로프(10)에 대하여 전진시키고, 자력을 이용하여 지지부재(220)를 로프(10)에 대하여 후진시키도록 제공되는 구성부이다. 이동부(400)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부재(220)의 외측면의 둘레 방향으로의 중심위치를 마주보도록 회전부재(120)의 내측면에 장착되는 자성체블록(410), 자성체블록(410)의 장착 위치에 대응되도록 지지부재(220)의 내부면에 장착되는 자계생성블록(430), 자계생성블록(430)에 연결되는 전원공급라인을 포함하고, 자성체블록(410)과 자계생성블록(430)을 연결하여 장착되는 제2 탄성력 제공수단(420)을 포함할 수 있다. 이동부(400)는 복수개 구비되어 각각의 지지부재(220)를 각각 회전부재(120)에 연결시킬 수 있고, 서로 반대 방향으로 작용되는 탄성력 및 자력을 이용하여 지지부(200) 각각을 전진 및 후진시키는 역할을 한다.

자성체블록(410)은 자성체 예컨대 금속을 함유하는 소정 크기의 블록일 수 있고, 후술하는 자계생성블록(430)이 전원을 공급받아 자계를 생성하는 경우에 생성되는 자계에 반응하여 자계생성블록(430)과의 사이에 인력을 발생시키는 역할을 한다. 제2 탄성력 제공수단(420)은 지지부재(220)에 탄성력을 제공 가능하도록, 제2 탄성부재(421)와 제2 탄성부재 가이드(422)를 구성부로 가질 수 있다. 제2 탄성부재 가이드(422)는 통로(210)와 교차하는 방향으로 연장되어 형성되고, 일단이 자성체블록(410)에 장착되고, 타단이 후술하는 자계생성블록(430)를 관통하여 연결될 수 있다. 제2 탄성부재(421)는 제2 탄성부재 가이드(422)의 외주면에 배치되어 지지되며, 일단이 지지부재(220)의 외측면에 장착 지지되고, 타단이 자성체블록(410)에 장착 지지되는 예컨대 탄성 스프링일 수 있다. 자계생성블록(430) 예컨대 전자석은 전원공급라인으로부터 전원을 공급받아 자성체블록(410)을 향하는 방향으로 자계를 인가하는 역할을 한다. 자계생성블록(430)에 전원이 인가되면, 자성체블록(410)과 자계생성블록(430)의 사이에는 전기적인 인력이 생성되며, 이에 자계생성블록(430)이 자성체블록(410)을 향하는 방향으로 이동된다. 상술한 이동에 의하여 지지부재(220)가 로프(10)로부터 멀어지는 방향으로 이동되며, 이때 제2 탄성부재(421)은 수축될 수 있다. 이를 위하여 자계생성블록(430)에서 생성되는 자계의 강도는 자계생성블록(430)과 자성체블록(410) 사이에 발생되는 인력이 제2 탄성부재(421)의 탄성력보다 크도록 형성될 수 있다. 자계생성블록(430)으로 공급되는 전원이 차단되면, 자성체블록(410)과 자계생성블록(430)의 사이에 마련된 제2 탄성부재(421)의 탄성력에 의하여 지지부재(220)가 로프(10)를 향하는 방향으로 이동될 수 있다.

전원공급라인은 자계생성블록(430)에 안정적으로 전원을 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 회전부재(120)의 상측에서 회전부재(120)의 상부면을 향하여 연장되는 제1 라인(441), 제1 라인(441)의 단부에 연결되는 제1 접속단자(442), 회전부재(120)의 각 내륜의 상부면의 둘레 방향으로 연장되어 형성되는 링 형상의 제2 접속단자(443), 회전부재(120)의 각 내륜과 자성체블록(410)과 제2 탄성부재 가이드(422)를 관통하여 후술하는 제3 접속단자(445)에 연결되는 제2 라인(444), 제2 탄성부재 가이드(442)의 타단의 외주면에 형성되는 제3 접속단자(445), 제3 접속단자(445)와 접촉 가능하도록, 제2 탄성부재 가이드(442)의 상술한 타단이 통과되는 자계생성블록(430)의 관통구의 내벽에 형성되는 제4 접속단자(446)을 포함할 수 있다. 각 라인들은 전원 공급 케이블일 수 있고, 접속단자들은 금속 판일 수 있다. 제1 접속단자(442)와 제2 접속단자(443)는 서로 접촉되어 연결된다. 제1 접속단자(442)와 제2 접속단자(443)의 접촉 상태를 유지하도록 제2 접속단자(443)의 상부면에는 슬롯(미도시)이 마련되어 제2 접속단자(443)의 둘레 방향으로 연장될 수 있고, 제1 접속단자(442)의 하부면에는 상기의 슬롯에 삽입 결합 가능한 돌출블록(미도시)가 마련될 수 있다. 상기의 전원공급라인은 회전부재(120)의 제1 내륜(125a) 및 제2 내륜(125b)이 통로(210)를 중심으로 회전하는 동안에도 안정적으로 자계생성블록(430)에 전원을 공급할 수 있다

이하에서는 도 3 및 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 로프 점검장치에 적용되는 로프 점검방법을 설명하며, 이때, 상술한 로프 점검장치의 상세한 설명과 중복되는 설명은 생략하거나 간단히 설명한다.

본 발명의 로프 점검방법은 앞서 설명한 본 실시 예에 따른 로프 점검장치를 이용하여 로프(10)를 점검하는 방법으로서, 로프의 외측에 로프 점검장치를 마련하는 과정, 로프 점검장치에 구비되는 복수개의 접촉부재(310)가 로프(10)의 외주면에 접촉되도록 로프(10)의 외주면을 접촉부재(310)로 감싸는 과정, 로프(10)를 로프(10)의 길이방향으로 이동시키며 로프의 상태를 점검하는 과정을 포함한다.

먼저, 로프(10)의 외측에 로프 점검장치를 마련한다(S100). 이때, 로프(10)는 이동식 크레인 설비에 구비된 와이어로프일 수 있다. 와이어로프는 복수개의 스트랜드가 서로 결합되어 형성되며, 로프 점검장치는 각 스트랜드 마다 그 손상을 점검 가능하도록, 스트랜드의 개수에 대응하는 개수로 접촉부재(310)를 구비한다. 한편, 로프 점검장치는 로프 점검장치에 구비된 고정부재(미도시)에 의하여 이동식 크레인에 장착되어 지지되는 상태일 수 있다. 먼저, 로프 점검장치의 제1 링부재(110a) 및 제1 회전부재(120a)를 제2 링부재(110b) 및 제2 회전부재(120b)로부터 분리시킨다. 이어서, 제1 링부재(110a) 및 제1 회전부재(120a)의 분리에 의하여 형성된 링부(100)의 개방된 일측으로 로프(10)를 통과시켜 로프(10)를 지지부(200)의 통로(210) 내에 위치시킨다. 마지막으로 제1 링부재(110a) 및 제1 회전부재(120a)를 제2 링부재(110b) 및 제2 회전부재(120b)에 장착하여 로프(10)의 길이방향의 일측을 둘러싸도록 상술한 일측의 외측에 로프 점검장치를 마련한다. 물론 상술한 방식 외에도 다양한 방식으로 로프(10)의 외측에 로프 점검장치를 마련할 수 있고, 예컨대 이동식 크레인 설비의 로프 교체 작업 시에 교체 장착될 로프를 로프 점검장치의 통로(210) 내로 먼저 통과시킨 뒤에 로프의 교체 장착을 완료하는 방식으로 로프(10)의 외측을 둘러싸는 로프 점검장치를 마련할 수 있다.

이어서, 탄성력을 이용하여 로프의 외주면을 접촉부재로 감싸 접촉부재(310)와 로프(10)를 접촉시킨다(S200). 상세하게는 제1 탄성부재(333) 및 제2 탄성부재(421)에 의하여 로프를 향하는 방향으로 접촉부재(310)에 인가되는 탄성력을 이용하여, 접촉부재(310)를 로프를 향하는 방향으로 이동시켜, 도 3에 도시된 바와 같이, 로프(10)의 스트랜드(12)의 노출된 외주면에 접촉부재(310)를 접촉시킨다.

상기와 같이 로프(10)의 이동 시에 로프(10)와 접촉된 접촉부재(310)의 단부는 스트랜드(12)의 결을 따라 회전되며 로프(10)와의 접촉 상태를 유지함에 따라, 로프 점검의 신뢰성이 종래에 비하여 현저히 향상될 수 있다.

다음으로, 로프(10)를 로프의 길이방향으로 이동시키고, 로프(10)의 스트랜드(12)의 결을 따라 회전되는 접촉부재(310)가 로프로부터 이격되는 상태를 감지부재(320)로 감지(S300)하여 도 5에 도시된 바와 같이, 로프를 점검을 실시한다. 이때, 로프의 상태를 점검하는 과정은, 접촉부재(310)들 중 적어도 하나가 예컨대 절단된 소선(14)과의 접촉에 의하여 로프로부터 이격되는 상태를 감지하여 로프의 이상 여부를 점검함에 따라, 로프(10)가 길이방향으로 이동하는 동안 로프(10)의 길이방향의 복수의 위치에서의 손상 여부를 정밀하고 신속하게 점검 가능하다. 상세하게는, 로프(10)의 스트랜드(12)의 일부가 손상되어 소선이 절단되면, 절단된 소선(14)과의 접촉에 의하여 접촉부재(310)는 감지부재(320)를 향하여 이동되고, 이에 감지부재(320)에 접촉된다. 감지부재(320)는 접촉부재(310)와의 접촉을 감지하여 사용자가 인지 가능한 신호를 송출하고, 송출되는 신호에 의하여 로프의 이상 여부를 점검 가능하다.

로프의 상태를 점검하는 과정 이후에, 로프(10)를 향하는 방향의 반대 방향으로 접촉부재(310)에 인가되는 자력을 이용하여 접촉부재(310)를 로프를 향하는 방향의 반대 방향으로 이동시켜 로프(10)와 접촉부재(310)를 이격시킨다. 즉, 점검이 완료되면, 이동부(400)에 구비된 자성체블록(410)과 자계생성블록(430)을 이용하여 제2 탄성부재(421)를 수축시켜, 지지부재(220)를 로프(10)에 대하여 후진시키고, 이로부터 도 6에 도시된 바와 같이, 로프(10)로부터 접촉부재(310)를 이격(S400)시킨다.

상술한 바와 같이 형성되는 로프 점검장치는 로프(10)의 국부적인 손상 예컨대 부식, 함몰, 이탈, 돌출, 압착, 부풀림, 플러스 킹크 및 마이너스 킹크에 의한 소선(13)의 이상 또는 파단 여부를 로프(10)의 외주면 전체에 걸쳐 정밀하고 신속하게 점검할 수 있다. 로프 점검장치에서 점검되는 로프(10)의 이상 여부는 이동식 크레인을 조작하는 사용자에게 인지 가능한 신호로 전달되고, 이에 이동식 크레인의 조작 중에 로프(10)의 이상 여부를 실시간으로 감지하여, 대처 가능하다. 따라서, 로프(10)가 절단되는 사고를 방지할 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 이동식 크레인에 장착되어 이동식 크레인의 로프를 점검하는 경우가 예시되었으나, 이외의 다양한 구성 및 방식으로 로프가 구비되는 각종 기계설비의 로프의 점검에 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명이 해당하는 기술분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10: 로프 13: 소선
110: 링부재 120: 회전부재
220: 지지부재 300: 감지부
310: 접촉부재 320: 감지부재
400: 이동부 410: 자성체블록
420: 제2 탄성부재

Claims (15)

1. 로프가 통과 가능한 통로 및 상기 통로를 중심으로 회전 가능하도록 배치되는 지지부재를 구비하는 지지부;
   상기 로프를 향하여 복수개 배치되어 상기 통로와 교차하는 방향으로 이동 가능하도록 상기 지지부재에 장착되는 접촉부재 및 상기 접촉부재의 이동을 감지 가능하도록 상기 지지부재에 장착되는 감지부재를 구비하는 감지부;
   상기 지지부재의 외측면을 둘러싸도록 배치되는 링부재 및 상기 링부재의 내측면에 장착되는 회전부재를 구비하는 링부; 및
   상기 지지부재를 상기 통로와 교차하는 방향으로 이동시키도록 상기 지지부재와 상기 회전부재의 사이에 형성되는 이동부;를 포함하고,
   상기 감지부는 상기 통로와 교차하는 방향으로 상기 접촉부재에 탄성력을 제공하도록 형성되는 제1 탄성부재를 구비하고,
   상기 이동부는 상기 통로와 교차하는 방향으로 상기 지지부재에 탄성력을 제공하도록 형성되는 제2 탄성부재를 구비하며,
   상기 제1 탄성부재의 탄성계수는 상기 제2 탄성부재의 탄성계수 보다 작은 로프 점검장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 회전부재에 연결되어 상기 통로를 중심으로 회전 가능한 로프 점검장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 통로를 둘러싸도록 복수개 구비되어 상기 회전부재에 각각 연결되는 로프 점검장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 지지부재는 적어도 세 개 이상 구비되어 상기 통로를 중심으로 방사상으로 배치되고,
   상기 접촉부재는 상기 통로를 중심으로 방사상으로 배치되는 로프 점검장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 접촉부재는 상기 통로와 교차하는 방향으로 상기 지지부재를 관통하여 장착되며, 적어도 일부가 상기 통로 내에 위치하는 로프 점검장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 통로 내에 위치하는 상기 접촉부재의 일측 단부에는 상기 로프의 외주면의 형상에 대응하는 곡면 형상의 접촉면이 형성되는 로프 점검장치.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 감지부재는 리미트 스위치를 포함하며,
   상기 리미트 스위치는 상기 지지부재 내에 위치하는 상기 접촉부재의 타측 단부의 움직임을 감지 가능한 위치에 장착되는 로프 점검장치.
   
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 지지부재의 외측면의 중심위치를 마주보도록 상기 회전부재의 내측면에 장착되는 자성체블록;
    상기 자성체블록의 장착위치에 대응되도록 상기 지지부재의 내부면에 장착되는 자계생성블록;
    상기 자계생성블록에 연결되는 전원공급라인; 및
    일단이 자성체블록에 장착되고, 타단이 자계생성블록을 관통하여 연결되는 제2 탄성부재 가이드;를 포함하고,
    상기 제2 탄성부재는 제2 탄성부재 가이드의 외주면에 배치되어, 일단이 상기 지지부재에 장착되고, 타단이 상기 자성체블록에 장착되는 로프 점검장치.
    
11. 로프를 점검하는 방법으로서,
    상기 로프의 외측에 로프 점검장치를 마련하는 과정;
    상기 로프 점검장치에 구비되는 복수개의 접촉부재가 상기 로프의 외주면에 접촉되도록 상기 로프의 외주면을 상기 접촉부재로 감싸는 과정; 및
    상기 로프를 상기 로프의 길이방향으로 이동시키며 상기 로프의 상태를 점검하는 과정;을 포함하고,
    상기 로프 점검장치가 상기 로프의 상태를 점검하는 동안, 상기 접촉부재를 상기 로프에 접촉시키는 방향으로 상기 접촉부재에 탄성력을 제공하도록 형성되는 제1 탄성부재와, 상기 제1 탄성부재가 지지되는 지지부재에 상기 접촉부재를 상기 로프에 접촉시키는 방향으로 탄성력을 제공하도록 형성되며 상기 제1 탄성부재보다 탄성계수가 큰 제2 탄성부재로, 상기 접촉부재에 탄성력을 제공하는 로프 점검방법.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 로프는 복수개의 스트랜드가 서로 결합되어 형성되는 와이어로프를 포함하고,
    상기 접촉부재는 상기 스트랜드의 개수에 대응하는 개수로 구비되며,
    상기 로프의 이동 시에 상기 로프와 접촉된 상기 접촉부재의 단부는 상기 스트랜드의 결을 따라 회전되며 상기 로프와의 접촉 상태를 유지하는 로프 점검방법.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 로프의 외주면을 접촉부재로 감싸는 과정은,
    상기 로프를 향하는 방향으로 상기 접촉부재에 인가되는 탄성력을 이용하여 상기 접촉부재를 상기 로프를 향하는 방향으로 이동시켜 상기 로프의 외주면에 상기 접촉부재를 접촉시키는 로프 점검방법.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 로프의 상태를 점검하는 과정은,
    상기 접촉부재들 중 적어도 하나가 상기 로프로부터 이격되는 상태를 감지하여 상기 로프의 이상 여부를 점검하는 로프 점검방법.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 로프의 상태를 점검하는 과정 이후에,
    상기 로프를 향하는 방향의 반대 방향으로 상기 접촉부재에 인가되는 자력을 이용하여 상기 접촉부재를 상기 로프를 향하는 방향의 반대 방향으로 이동시켜 상기 로프와 상기 접촉부재를 이격시키는 로프 점검방법.
    

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