KR101647670B1 - 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치 - Google Patents

사다리차 운반카의 안전 자동이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사다리차에서 운반카를 안전하게 자동으로 승강 및 정지 시킬 수 있도록 제어하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치에 관한 것으로, 앱솔루트타입이 아닌 엔코더를 사용하면서도 운반카를 승강시키는 윈치수단의 회전 절대 위치값을 감지하여 운반카의 승강을 제어하도록 함으로써, 붐대 최상단에 설치되던 운반카 감속 및 정지 제어용 센서 등에 연결하던 데이터 릴의 설치가 불필요하여 데이터 릴의 손상 우려없이 안전하게 운반카의 승강 및 정지를 제어할 수 있는 장점이 있는 발명임.

Description

사다리차 운반카의 안전 자동이송장치{AUTOMATICALLY SAFTY MOVING DEVICE OF CART FOR LADDER CAR}
본 발명은 사다리차에서 운반카를 안전하게 자동으로 승강 및 정지 시킬 수 있도록 제어하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운반카를 승강시키는 윈치수단의 회전 절대 위치값을 감지하여 운반카의 승강을 제어하도록 함으로써, 붐대 최상단에 설치되던 운반카 감속 및 정지 제어용 센서 등에 연결하던 데이터 릴의 설치가 불필요하여 데이터 릴의 손상 우려없이 안전하게 운반카의 승강 및 정지를 제어할 수 있도록 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 고가 사다리차는 다단의 붐을 길이방향으로 단계적으로 인출하여 소정 길이로 신장한 후 건물의 고소에 안착시키고, 다단의 붐을 따라 운반카를 승강시킬 수 있도록 이루어져, 이삿짐이나 화물 등의 중량물을 편리하게 상하차할 수 있도록 되어 있다.
도 1은 종래 사다리차의 일례를 도시한 것으로, 첨부도면에 도시된 바와 같이 사다리차(1)는 차량 위에서 다단의 붐이 인출가능하게 설치되는 붐대(10)와, 다단의 붐을 타고 승강하는 운반카(11), 드럼에 권취되어 있는 와이어의 일단을 상기 운반카(11)에 연결하여 운반카(11)를 승강시킬 수 있도록 최하단 붐의 하단에 설치되는 운반카 윈치 유니트(12), 다단의 붐들을 와이어로 연결하여 붐을 인출할 수 있도록 최하단 붐의 중간 하부에 설치되는 붐 윈치 유니트(13), 붐의 각도를 조절하는 붐대 각도조절 실린더(14), 그리고 붐대의 미사용시 붐대를 안착시켜 지지하는 붐 지지대(15) 등으로 이루어져, 붐 윈치 유니트(13)의 구동에 따라 각 붐이 신장되고, 각 붐이 신장된 상태에서 운반카 윈치 유니트(12)의 구동에 따라 운반카(11)를 승강시켜 적재물을 운반하는 작동이 수행된다.
또한, 붐대(10)의 최하단에서 최상단까지 운반카(11)의 이동행정을 안전하게 제어하기 위한 것으로, 붐대(10)의 최상단 붐에서 운반카(11)의 통과를 감지하여 운반카(11)가 상승 중에는 운반카의 상승속도를 감속시키는 한편 운반카(11)가 하강중에는 운반카의 하강속도를 가속시킬 위치에 설치되는 상부 감가속 리미트센서(21)와 운반카(11)의 상승완료를 감지하여 운반카(11)를 정지시키기 위해 설치되는 상승 정지 리미트센서(22) 및 운반카(11)의 하중을 감지하는 하중 감지 센서(23)를 구비하고, 붐대의 최하단 붐에서 운반카(11)의 통과를 감지하여 운반카(11)가 하강 중에는 속도를 감속시키고 운반카(11)가 상승 중에는 운반카의 상승속도를 증가시킬 지점에 설치되는 하부 감가속 리미트센서(24)와 운반카(11)의 하강완료를 감지하여 운반카(11)를 정지시킬 위치에 설치되는 하강 정지 리미트센서(25) 및 붐의 인출제한 위치를 감지하는 붐 인출제한 리미트센서(26)를 구비하며, 붐 지지대(15)에 붐대(10)의 안착여부를 감지하는 붐대안착감지센서(27) 등이 설치되어 있다.
상기와 같은 센서들은 최하단 붐의 하부에 설치되는 메인 컨트롤러(30)에 데이터 케이블을 통해 연결되는데, 특히 붐대 상부의 상부 감가속 리미트센서(21)와 상승 정지 리미트센서(22)는 최상단 붐의 상부에 설치되는 보조 컨트롤러(35)를 통해 메인 컨트롤러(30)에 연결된다. 더욱이, 메인 컨트롤러(30)와 보조 컨트롤러(35)간에 연결되는 데이터 케이블(32)은 신축되는 붐대의 길이에 대응할 수 있도록 데이터 릴(38)에 권취된 상태에서 일측 끝단은 보조 컨트롤러(35)에 연결되고 타측 끝단은 메인 컨트롤러(30)에 연결되어 붐대의 신축에 따라 데이터 릴(38)에 권취되어 있는 데이터 케이블을 풀어주거나 감아주면서 데이터를 송수신할 수 있도록 되어 있다.
그런데 데이터 릴(38)에 감아 사용하는 무빙용 데이터 케이블(32)은 장시간 사용시 케이블이 단선되거나 단락될 수 있는 문제가 있고, 데이터 릴(38)의 전기적 접촉부도 오랜 기간 상용하다보면 부식되어 전기적 접촉이 잘 안될 수도 있을 뿐만 아니라, 붐대(10)의 인출길이에 대응하여 데이터 릴(38)에서 풀려나는 데이터 케이블의 길이도 늘어나서 노출되므로 붐의 인출이나 회전시 주변 장애물에 걸려 끊어질 수도 있었고 데이터 케이블(32)이 장력에 의해 손상되면 데이터 송수신이 불가능하여 운반카(11)의 자동이송기능을 사용하지 못하고 수동으로 조작해야 하는 불편함이 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 종래기술로써 특허공개 10-2011-0112950호에는 엔코더와 압력센서를 이용하여 사다리차에서 운반카의 이송을 제어하는 시스템에 대한 기술이 개시되어 있는데, 상기 종래기술은 엔코더를 이용하여 운반카 윈치 유니트에서 풀려지거나 권취되는 와이어의 길이를 감지하여 운반카 상승(하강) 감가속 리미트 센서나 상승(하강) 정지 리미트 센서가 설치될 위치라고 판단되는 시점에서 운반카를 감속하거나 정지시켜 자동이송시스템으로 활용하도록 되어 있었다.
그러나, 종래 엔코더를 이용한 운반카 자동이송시스템은 사다리차를 이동하거나 붐의 길이를 변경하고나서 처음 사용할 때에는 운반카를 정지시킬 최상단부와 최하단부의 정지부분을 새로이 설정해 주어야 하는 불편함이 있었고, 사다리차 운반카를 자동이송모드로 제어할 때 운반카에 실려 있는 화물의 무게 변동에 따라 정지 위치의 변동(최상단에 충돌하거나 덜 올라가는 경우)이 발생하여 정확한 위치에서 정지하지 못하는 문제점이 있었다.
국내공개특허공보 10-2011-0032217 (2011년03월30일 공개) 국내공개특허공보 10-2011-0112950 (2011년10월14일 공개)
상기 종래기술에서 채용하고 있는 엔코더는 단순히 윈치 유니트에 설치되어 윈치 유니트의 회전에 따라 발생하는 펄스를 통해 윈치 유니트의 회전수를 감지하고 이를 분석하여 운반카의 이동거리 및 이동속도를 측정하도록 이루어져 있어서 사다리차의 초기 사용환경이 변경되면 엔코더의 초기 값이 달라지게 되기 때문인 것으로, 이를 해결하기 위해서는 위치이동이나 전원 상태와 무관하게 항상 절대 위치값을 유지할 수 있는 앱솔루트 타입의 엔코더를 채용할 수 있으나, 앱솔루트 타입의 엔코더는 구조가 상당히 복잡하여 고가이므로 이를 적용하는 경우 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 사정을 감안한 것으로, 운반카를 승강시키는 운반카 윈치 유니트에서 앱솔루트 타입의 엔코더가 아닌 인크리멘탈 타입의 엔코더를 통해 운반카의 위치를 항시 파악하여 운반카의 승강을 안전하게 제어할 수 있도록 함으로써 데이터 릴을 사용하지 않게 되어 데이터 케이블의 손상에 따른 운반카의 작동불능 염려도 없으면서 저비용으로 구현할 수 있도록 된 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
또한, 사다리차를 이동하거나 운반카의 초기 사용시 또는 붐의 신축에 따라 붐길이가 변동되더라도 운반카가 이동할 때 감속할 위치나 정지할 위치를 별도로 설정하지 않고 바로 사용할 수 있도록 된 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
아울러, 운반카를 정지시킬 임의의 상승 정지점과 하강 정지점을 설정하여 반복 운행을 할 수 있도록 된 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치는, 사다리차에 다단의 붐으로 이루어진 붐대와, 상기 붐대를 승하는 운반카, 윈치에 감긴 와이어의 일단을 상기 운반카에 고정하여 운반카를 승강시키는 운반카 윈치 유니트, 윈치에 감긴 와이어의 일단을 상기 붐대의 각 붐에 고정하여 붐을 인출하거나 접는 붐 윈치 유니트, 붐 지지대 상단에서 붐대의 안착여부를 감지하는 붐대안착감지센서를 포함하여 이루어지는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치에 있어서, 붐대의 최하단 붐의 하단에 설치되어 운반카 윈치 유니트의 회전수를 감지하여 붐 인출길이와 운반카 승강거리를 측정하는 엔코더; 운반카 윈치 유니트의 와이어에 걸리는 운반카의 하중을 측정하는 하중센서; 운반카의 이동기준점을 판단하기 위해 붐대의 최하단 붐의 하단에 설치되는 운반카 기준점센서; 그리고 인출된 붐대 길이에 대응하여 최상단 붐에서 운반카를 정지시킬 상승 정지점과 상승 중인 운반카의 속도를 감속하거나 하강 중인 운반카의 속도를 가속할 상부 감가속지점, 최하단 붐에서 하강중인 운반카를 정지시킬 하강 정지점과 상승 중인 운반카의 속도를 가속하거나 하강 중인 운반카의 속도를 감속할 하부 감가속지점이 사전에 저장되어, 상기 엔코더에 의해 감지되는 붐 인출길이에 따라 상기 각 상승 정지점, 상부 감가속지점, 하부 감가속지점 및 하강 정지점을 대응시켜 자동 설정하여 메모리에 저장하고 운반카의 승강을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은 운반카의 승강시 속도제어할 지점에 설치되던 각종 센서들을 설치하지 않음에 따라 데이터 릴도 설치하지 않게 되어 구조가 간단해지고, 데이터 릴을 사용하지 않아 데이터 릴의 손상 우려가 없으며, 고가의 앱솔루트형 엔코더를 사용하지 않으면서도 정확하게 붐 인출길이와 함께 운반카의 위치를 판단하여 운반카를 정위치 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 사다리차 운반카 자동 이송장치의 개요도,
도 2는 도 1의 붐대에 운반카 자동 이송을 제어하기 위한 센서들의 설치상태도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치의 개요도,
도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치의 전기결선 블록도,
도 5는 본 발명에서 사용되는 엔코더의 신호검출작용을 설명하는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치의 개요도를 나타내는 것으로, 도 1과 마찬가지로 사다리차(100)에 붐대(10)와, 운반카(11), 운반카 윈치 유니트(12), 붐 윈치 유니트(13), 붐대 각도조절 실린더(14), 그리고 붐 지지대(15) 등을 구비하고 있다.
그러나 도 1의 종래기술과 같이 붐대(10)의 최상단 붐에서 운반카(11)의 상승속도를 감속 또는 가속하기 위한 상부 감가속 리미트센서(21)와 운반카(11)의 상승완료를 감지하여 운반카(11)를 정지시키기 위한 상승 정지 리미트센서(22) 및 운반카(11)의 하중을 감지하는 하중 감지 센서(23), 또한 붐대(10)의 최하단 붐에서 운반카(11)의 하강속도를 감속 또는 가속하기 위한 하부 감가속 리미트센서(24)와 운반카(11)의 하강완료를 감지하여 운반카(11)를 정지시키기 위한 하강 정지 리미트센서(25)들이 본 발명에서는 설치되어 있지 않다. 이에 따라 메인 컨트롤러(30)와 최상단 붐에 설치되던 센서들간에 데이터를 송수신하기 위하여 설치되던 데이터 릴(38)이 설치되지 않고 운반카(11)의 이송을 안전하게 제어할 수 있도록 되어 있다.
즉, 붐대의 최하단 붐에서 붐의 인출제한 위치를 감지하는 붐 인출제한 리미트센서(26)와 함께 붐 지지대(15)에 붐대(10)의 안착여부를 감지하는 붐대안착감지센서(27) 등이 설치되어 있고, 특히 붐대(10)의 최하단에서 최상단까지 운반카(11)의 이동행정을 안전하게 제어하기 위한 것으로, 붐대(10)의 최하단 붐의 하단에는 운반카 윈치 유니트(12)의 회전수를 감지하는 엔코더(40)와, 운반카(11)의 하중을 측정하는 하중센서(28) 및 운반카의 이동기준점을 판단하기 위한 운반카 기준점센서(29)가 설치되어 있다.
먼저 엔코더(40)에 대해 설명하면, 엔코더(40)는 통상 회전체의 회전방향과 속도를 검출하는데 사용되는 것으로서 다양한 형태로 구성가능한 것이나, 본 발명의 실시예에서는 예컨대 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 원판형의 브라켓 원주면에 홈(42)과 돌기(43)가 주기적으로 형성되어 있는 엔코더 감지 브라켓(41)이 운반카 윈치 유니트(12)의 회전축에 회전축과 일체로 회전되도록 설치되고, 엔코더 감지 브라켓(41)에 대향하여 설치되는 센서고정브라켓(44)에서 상기 홈(42)과 돌기(43)에 근접하는 위치에는 2개의 근접센서(45)(46)가 설치되어 이루어진 것이다.
상기 근접센서(45)(46)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 엔코더 감지 브라켓(41)이 회전될 때 돌기(43)가 근접하여 통과하는 동안에 하이레벨의 신호를 출력하는 한편 홈(42)이 근접하여 통과하는 동안에는 로우레벨의 신호를 출력하도록 이루어져 있어서 엔코더 감지 브라켓(41)이 회전되는 동안 주기적인 구형파 신호를 출력하도록 이루어져 있다. 그리하여 센서고정브라켓(44)에 형성되어 있는 돌기(43)의 개수만큼 근접센서(45)(46)에서 펄스신호가 발생되면 윈치가 1회전하는 것으로 판단할 수 있고, 이에 대응되어 운반카 윈치 유니트(12)에서 풀려지거나 권취되는 와이어의 길이를 측정할 수 있으며, 근접센서(45)(46)에서 출력되는 펄스의 주기를 통해 윈치의 회전속도와 함께 운반카의 이동속도를 측정할 수 있다.
특히 상기 근접센서(45)(46)는 도 5의 (b)와 같이 서로 다른 위상의 펄스를 출력하도록 배치되어 있으며, 운반카 윈치 유니트(12)가 시계방향으로 회전될 때 근접센서(45)에서 PS1과 같은 신호가 출력되고 근접센서(46)에서 PS2와 같은 신호가 출력된다라고 하면 PS1과 PS2의 신호를 조합하면 (H,L), (H,H), (L,H), (L,L)의 신호가 연속적으로 출력되는 한편, 반시계방향으로 회전할 때 PS1과 PS2의 신호를 조합하면 (H,H), (H,L), (L,L), (L,H)의 신호가 연속적으로 출력된다. 이에 따라 운반카 윈치 유니트(12)가 회전될 때 근접센서(45)(46)에서 출력되는 신호를 조합하여 판단함으로써 운반카 윈치 유니트(12)의 회전방향을 감지하도록 되어 있다.
또한 본 발명에서는 근접센서(45)(46)에서 출력되는 구형파 펄스의 펄스상승점과 펄스하강점에서 PS3와 같은 취득신호를 발생시키고, 이를 통해 운반카 윈치 유니트(12)의 회전속도와 운반카의 이동거리를 판단하도록 이루어져 있어서 4배의 분해능으로 제어할 수 있다.
다음에 하중센서(28)에 대하여 설명하면, 하중센서(28)는 운반카 윈치 유니트의 하중과 작동 부하를 검출하여 운반카(11)가 붐대(10) 최상단의 상승점지점에 도달하였을 때 원활하게 정지시킬 수 있는 기준값으로 사용할 수 있도록 보조적으로 설치되어 과중한 압력을 받을 경우 안전장치로 작동되어 멈출 수 있도록 하기 위한 것이다.
그리고 운반카 기준점센서(29)에 대하여 설명하면, 운반카 기준점센서(29)는 근접센서로 이루어져서 운반카(11)의 통과여부를 감지하여 운반카(11)의 현재 위치를 감지하는데 사용되며, 도 1과 비교했을 때 하부 감가속 리미트센서(24)와 하강 정지 리미트센서(25) 사이의 하강 감속구간에 설치되어 있다. 그리하여 하강하는 운반카(11)를 정지시킬 때에는 운반카 기준점센서(29)를 통과한 후 사전에 설정된 소정 정지기준거리에서 정지되도록 제어한다. 상기 소정 정지기준거리는 제작당시 결정되어 메인 컨트롤러(30)의 메모리(50)에 저장되어 있다. 또한, 실제 운반카(11)가 정지된 상태에서 상승하거나 하강하면서 운반카 기준점센서(29)를 통과할 때 정지위치부터 통과위치까지의 이동거리를 감지한 거리값과 사전에 설정되거나 승강도중 감지된 거리값을 비교하여 거리변동에 따라 발생된 오차를 보정할 수 있도록 되어 있다.
즉, 운반카(11)가 붐대(10)의 최하단에 정지하고 있다가 적재물을 싣고 올라가는 과정에서 운반카 기준점센서(29)를 통과하는 순간 엔코더(40)에서 검출되는 신호를 이용하여 운반카(11) 하강정지점으로부터 운반카 기준점센서(29)까지의 거리를 측정하고, 이를 메인 컨트롤러(30)에 저장되어 있는 정지기준거리와 비교하여 차이가 발생하는 경우 운반카(11)의 승강거리에 반영하여 보정한다. 이러한 보정은 운반카(11)가 적재물을 싣고 붐대(11)의 최하단에서 최상단까지 왕복운동하는 동안 반복하여 수행함으로써 운반카(11)가 정위치에서 정지할 수 있도록 제어하게 된다.
도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치의 전기결선 블록도를 나타내는 것으로, 메인 컨트롤러(30)에는 도 1에 도시된 실시예의 구성요소와 동일 기능을 수행하는 붐 인출제한 리미트센서(26)와 붐대안착감지센서(27), 운반카 윈치 유니트(12), 붐 윈치 유니트(13)가 연결됨과 아울러, 엔코더(40)와 하중센서(28) 및 운반카 기준센서(29)가 연결되어 있으며, 운반카(11)의 승강 도중에 측정되는 이송거리를 저장하는 메모리(50)가 연결되어 있다. 그리하여 메인 컨트롤러(30)는 붐 인출제한 리미트센서(26)와 붐대안착감지센서(27) 및 운반카 기준센서(29)에서 감지되는 신호를 수신하여 운반카 윈치 유니트(12)와 붐 윈치 유니트(13)의 동작을 제어한다.
상기 메인 컨트롤러(30)는 엔코더(40)를 통해 붐대의 초기 길이나 인출된 길이를 감지하여 항상 메모리(50)에 저장하고 있고 또한 운반카가 정지중이거나 승강 중일 때에도 운반카(11)의 현재 위치를 항상 파악하여 메모리(50)에 저장하고 있기 때문에 사다리차가 이동하거나 인출된 붐의 길이가 변경되더라도 인출된 붐의 길이를 다시 설정할 필요가 없게 된다. 이를 위해 메모리(50)는 불휘발성으로 장기적인 데이터 보존 능력을 갖는 기억소자가 사용된다.
상기 메인 컨트롤러(30)가 운반카(11)의 위치를 감지하는 동작은 운반카(11)가 운반카 기준점센서(29)를 통과한 지점부터 시작하여 측정당시까지 엔코더(40)에서 감지되는 펄스수를 환산하여 이루어진다.
또한 상기 메인 컨트롤러(30)는 붐대안착감지센서(27)에서 붐대(10) 이탈이 감지되면 붐 인출이 개시되는 것으로 판단하여 붐 인출이 종료될 때까지 엔코더(40)에서 발생되는 펄스수를 감지 및 환산하여 붐 인출길이를 판단하고, 붐 인출길이에 대응하여 붐의 최하단부에서 운반카(11)를 상승시킬 때 가속지점(하강시킬 때 감속지점)과 하강 정지점을 사전에 설정한 값에 의거 미리 자동설정함과 아울러 붐의 최상단부에서 붐을 상승시킬 때 가속지점(하강시킬 때 감속지점)과 상승 정지점을 사전에 설정한 값에 의거 미리 자동설정하여 메모리(50)에 저장하여 놓고, 운반카(11)의 승하강시 운반카(11)가 상기 자동설정된 하강 정지점, 하부 감가속지점, 상부 감가속지점, 상승 정지점을 통과하게 되면 소정의 제어를 한다. 상기 하강 정지점, 하부 감가속지점, 상부 감가속지점 및 상승 정지점은 필요에 따라 사용자가 입력하여 설정할 수 있도록 함으로써 메인 컨트롤러(30)는 붐대(10)의 임의의 구간에서 운반카를 정지시킬 임의의 상승 정지점과 하강 정지점을 설정하여 반복 운행을 제어할 수 있다.
즉, 상기 메인 컨트롤러(30)는 운반카(11)가 상승하는 경우 인출된 전체 사다리 트랙의 길이(L2)는 다음과 같이 판단한다.
L2 = L1 + DL
또한, 운반카(11)가 하강하는 경우 인출된 전체 사다리 트랙의 길이(L2)는 다음과 같이 판단한다.
L2 = L1 - DL
여기서 L1은 사다리트랙 초기길이를 나타내고 DL은 운반카(11)가 하강 정지점에서 운반카 기준점센서(29)를 통과할 때까지의 거리를 나타낸다.
이와 더불어 메인 컨트롤러(30)는 하중센서(28)에서 감지되는 부하시 피크압(P2)과 윈치 구동압력(P1)을 감지하여 P2-P1이 사전에 설정된 차압보다 큰 경우 운반카(11)가 붐 최상단의 상승 정지점에 도달한 것으로 판단하여 운반카(11)의 상승을 정지시키도록 설정되어 있다.
다음은 메인 컨트롤러(30)가 운반카(11)의 승강을 제어하는 동작에 대하여 설명한다.
먼저 메인 컨트롤러(30)는 붐대안착감지센서(27)의 출력신호를 감지하여 붐대(10)의 안착여부를 감지하고, 붐대(10)의 이탈이 개시되는 것으로 판단되면 붐대가 모두 접혀 있을 때에 대해 저장해 놓은 기본 붐대길이를 초기 붐대길이값으로 로딩하여 셋팅한다.
이후 붐대(10)를 구성하는 붐들이 인출되면 운반카 윈치 유니트(12)의 와이어도 풀림에 따라 엔코더(40)에서 출력되는 펄스 신호를 감지하여 펄스수를 연산하고, 붐들의 인출이 종료되면 그때까지 발생된 펄스수를 환산하여 붐 인출길이를 판단한다.
상기와 같이 메인 컨트롤러(30)가 엔코더(40)의 출력신호를 수신하여 붐 인출길이가 결정되면, 붐 인출길이에 대응되어 사전에 설정된 운반카(11)의 하강 정지점, 하부 감가속지점, 상부 감가속지점 및 상승 정지점을 설정하여 메모리(50)에 저장한다.
위와 같이 붐 인출 후 운반카(11)에 짐을 적재하여 상승시킬 때 운반카(11)가 하강 정지점에서 운반카 기준점센서(29)를 통과할 때까지의 거리를 판단하고, 이를 사전에 저장되어 있던 기본입력길이와 일치하는지를 판단하여 불일치하는 경우 에러를 발생시킨다.
이어, 운반카(11)가 상부 감가속지점을 통과함을 감지하게 되면 운반카 윈치 유니트(12)를 제어하여 운반카(11)의 상승속도를 감속하고 이후 운반카(11)가 상승 정지점에 도달하는 것으로 감지하게 되면 운반카(11)의 상승을 정지시킨다. 이와 동시에 메인 컨트롤러(30)에서는 엔코더(40)를 통해 운반카(11)가 상승된 거리를 판단하여 메모리(50)에 저장한다.
이때 메인 컨트롤러(30)는 하중센서(28)에서 감지되는 압력값을 수신하여, 붐 인출길이와 상승 정지점까지의 운반카 상승거리가 일치하고 있으나 동작중 압력값과 최대 상승후 압력값간에 사전에 설정된 만큼의 차압이 발생하지 않으면 에러로 인식하고 자동으로 보정기능을 수행한다. 즉, 붐 인출길이와 운반카 상승거리가 일치하는 지점부터 운반카(11)를 추가로 서서히 상승시키다가 사전에 설정된 만큼의 차압이 발생하게 되면 상승 정지점에 도달한 것으로 판단하여 운반카(11)를 정지시키고 추가 상승된 거리를 현재 상승 정지점이라고 판단하고 있는 값에 더하여 새로이 상승 정지점으로 설정하는 보정을 한다.
상기와 같이 하중센서(28)에서 감지되는 압력값을 판단하여 미속구간에서 사전에 설정된 차압이 발생하여 상승 정지점에 도달한 것으로 판단되면 운반카(11)를 우선 정지시킬 수 있다.
운반카(11)가 상승 정지점에서 하강을 개시하면 메인 컨트롤러(30)는 엔코더(40)의 출력신호를 통해 이동거리를 감지하고 있다가 상부 감가속 지점을 지나는 것으로 판단되면 운반카(11)의 하강속도를 가속 제어하고, 이어 하부 감가속 지점을 지나는 것으로 판단되면 운반카(11)의 하강속도를 감속 제어하며, 최종적으로 하강 정지점에 도달하는 것으로 판단되면 운반카(11)의 하강을 정지시킨다.
이와 같이, 메인 컨트롤러(30)는 운반카(11)를 하강시킬 때에도 메모리(50)에 저장되어 있는 운반카(11)의 하강 정지점, 하부 감가속지점, 상부 감가속지점 및 상승 정지점을 근거로 제어한다.
아울러 메인 컨트롤러(30)는 운반카(11)가 하강하면서 운반카 기준점센서(29)를 통과할 때가지의 거리를 판단하여 메모리(50)에 저장하고 차기에 운반카(11)를 상승시킬 때 상승거리로써 보정한다.
상기와 같이 운반카(11)가 운반카 기준점센서(29)를 통과하여 상승 정지점 또는 하강 정지점까지 이동하여 정지할 때마다 그 이동거리를 판단하여 메모리(50)에 저장하고 차기에 운반카(11)를 상승시키거나 하강시킬 때 기준값으로써 보정하는 동작을 반복함으로써 항상 정위치에 운반카(11)를 정지시킬 수 있게 된다.
10 -- 붐대, 11 -- 운반카,
12 -- 운반카 윈치 유니트, 13 -- 붐 윈치 유니트,
14 -- 붐대 각도조절 실린더, 15 -- 붐 지지대,
27 -- 붐대안착감지센서, 28 -- 하중센서,
29 -- 운반카 기준점센서, 30 -- 메인 컨트롤러,
40 -- 엔코더, 41 -- 엔코더 감지 브라켓,
42 -- 홈, 43 -- 돌기,
44 -- 센서고정브라켓, 45,46 -- 근접센서,
50 -- 메모리, 100 -- 사다리차.

Claims (9)

  1. 사다리차에 다단의 붐으로 이루어진 붐대와, 상기 붐대를 승하는 운반카, 윈치에 감긴 와이어의 일단을 상기 운반카에 고정하여 운반카를 승강시키는 운반카 윈치 유니트, 윈치에 감긴 와이어의 일단을 상기 붐대의 각 붐에 고정하여 붐을 인출하거나 접는 붐 윈치 유니트, 붐 지지대 상단에서 붐대의 안착여부를 감지하는 붐대안착감지센서를 포함하여 이루어지는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치에 있어서,
    붐대의 최하단 붐의 하단에 설치되어 운반카 윈치 유니트의 회전수를 감지하여 붐 인출길이와 운반카 승강거리를 측정하는 엔코더;
    운반카 윈치 유니트의 와이어에 걸리는 운반카의 하중을 측정하는 하중센서;
    운반카의 이동기준점을 판단하기 위해 붐대의 최하단 붐의 하단에 설치되는 운반카 기준점센서; 및
    붐대안착감지센서에서 붐대 이탈이 감지된 후 부터 붐 인출이 정지될 때까지의 엔코더 출력신호를 판단하여 붐 인출길이로 판단하고 메모리에 저장하도록 이루어짐과 아울러, 인출된 붐대 길이에 대응하여 최상단 붐에서 운반카를 정지시킬 상승 정지점과 상승 중인 운반카의 속도를 감속하거나 하강 중인 운반카의 속도를 가속할 상부 감가속지점, 최하단 붐에서 하강중인 운반카를 정지시킬 하강 정지점과 상승 중인 운반카의 속도를 가속하거나 하강 중인 운반카의 속도를 감속할 하부 감가속지점이 사전에 저장되어, 상기 엔코더에 의해 감지되는 붐 인출길이에 따라 상기 각 상승 정지점, 상부 감가속지점, 하부 감가속지점 및 하강 정지점을 대응시켜 자동 설정하여 메모리에 저장하고 운반카의 승강을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 하중센서는 운반카의 상승중 압력값과 최대 상승후 압력값을 비교하여, 사전에 설정된 만큼의 차압이 발생하지 않으면 에러로 인식하고 자동으로 보정기능을 수행한 후 보정된 값을 메모리에 저장하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 메모리는 불휘발성의 기억소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 운반카가 상승하는 경우 인출된 전체 사다리 트랙의 길이는 사다리트랙 초기길이에 운반카가 하강 정지점에서 운반카 기준점센서를 통과할 때까지의 길이를 더한 길이로 설정하고, 운반카가 하강하는 경우 인출된 전체 사다리 트랙의 길이는 사다리트랙 초기길이에 운반카가 하강 정지점에서 운반카 기준점센서를 통과할 때까지의 길이를 뺀 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 운반카가 운반카 기준점센서를 통과하여 상승 정지점 또는 하강 정지점까지 이동하여 정지할 때마다 그 이동거리를 판단하여 메모리에 저장하고 차기에 운반카를 상승시키거나 하강시킬 때 기준값으로써 보정하는 동작을 반복하여 운반카의 승강을 제어하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  7. 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔코더는 원판형의 브라켓 원주면에 홈과 돌기가 주기적으로 형성되어 있는 엔코더 감지 브라켓이 운반카 윈치 유니트의 회전축에 회전축과 일체로 회전되도록 설치되고, 엔코더 감지 브라켓에 대향하여 설치되는 센서고정브라켓에서 상기 홈과 돌기에 근접하는 위치에 2개의 근접센서가 서로 다른 위상의 구형파 검출신호를 출력하도록 설치된 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 엔코더는 2개의 근접센서에서 검출되는 구형파 펄스의 펄스 상승점과 펄스 하강점에 대응하는 펄스를 생성하여 4배의 분해능으로 엔코더 감지 브라켓의 회전각을 판단할 수 있도록 이루어 진 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 붐 인출길이와 관계없이 임의의 붐 인출지점에서 상승 정지점과 상부 감가속지점, 하부 감가속지점 및 하강 정지점을 설정하고 설정된 상승 정지점과 하강 정지점 사이에서 운반카가 반복 승강될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 사다리차 운반카의 안전 자동이송장치.
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