KR101706535B1 - 크레인용 그립퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 종류의 용기를 이송할 수 있도록 된 새로운 구조의 크레인용 그립퍼에 관한 것이다.
본 발명에 따른 크레인용 그립퍼는 권양장치에 연결되는 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 하측에 측방향으로 회전가능하게 결합되어 회전구동수단(40)에 의해 회전되는 회전대(20)와, 용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비되며 상기 회전대(20)에 탈착가능하게 결합되는 그립핑헤드(30)로 구성되어, 용기(1)의 크기에 따라 상기 그립핑헤드(30)를 적절한 것으로 교체함으로써, 다양한 종류의 용기(1)를 운반할 수 있는 장점이 있다.

Description

크레인용 그립퍼{gripper for crain}
본 발명은 다양한 종류의 용기를 이송할 수 있도록 된 새로운 구조의 크레인용 그립퍼에 관한 것이다.
일반적으로, 방사성 폐기물을 처리할 때는, 방사성 폐기물을 전용의 용기에 담아 밀폐한 후, 방사성 폐기물 처리장에 적재하여 보관하는 방법을 이용하고 있다.
이때, 상기 방사성 폐기물 처리장에는 크레인이 구비되어, 상기 크레인을 이용하여, 차량에 의해 운반된 용기를 정해진 위치에 이송하여 적재하고 있다.
상기 크레인은 권양장치에 의해 승강되며 상기 용기에 탈착가능하게 결합되는 그립퍼가 구비되어, 상기 그립퍼를 하강시켜 상기 용기에 결합되도록 한 상태에서, 상기 권양장치를 이용하여 그립퍼를 상승시키고 상기 권양장치의 위치를 조절한 후, 상기 원양장치를 이용하여 그립퍼를 하강시킴으로써, 상기 용기를 원하는 위치로 이송할 수 있다.
그런데, 이와 같이 방사성 폐기물을 처리할 때 사용되는 용기는 다양한 사이즈와 형태의 것이 사용되고 있다.
이에 반해, 이러한 방사성 폐기물 처리장에 구비되는 크레인의 그립퍼는 한가지 사이즈와 형태의 용기만을 운반할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
등록특허 10-0996837호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 용기를 이송할 수 있도록 된 새로운 구조의 크레인용 그립퍼를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 권양장치에 의해 승강되며 용기(1)에 결합되는 그립퍼가 구비된 크레인에 있어서, 상기 권양장치에 연결되는 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 하측에 측방향으로 회전가능하게 결합되어 회전구동수단(40)에 의해 회전되는 회전대(20)와, 용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비되며 고정수단(50)에 의해 상기 회전대(20)에 탈착가능하게 결합되는 그립핑헤드(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인용 그립퍼가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 결합수단(60)은 전기에 의해 작동되도록 구성되며, 상기 회전대(20)에는 액츄에이터(22a)에 의해 승강되는 전원플러그(22)가 구비되고, 상기 그립핑헤드(30)에는 상기 결합수단(60)에 연결되며 상기 전원플러그(22)가 결합되는 전원소켓(31)이 구비되어, 상기 그립핑헤드(30)를 회전대(20)에 결합한 후, 상기 액츄에이터(22a)로 전원플러그(22)를 하강시켜 전원소켓(31)에 결합함으로써, 상기 전원플러그(22)와 전원소켓(31)을 통해 상기 결합수단(60)에 전원을 인가할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 크레인용 그립퍼가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 지지대(10)와 회전대(20)의 사이에 구비된 지지베어링(21)을 더 포함하고, 상기 지지베어링(21)은 상기 지지대(10)의 하측면에 고정된 외륜(21a)과, 상기 회전대(20)의 상면에 고정된 내륜(21b)을 포함하고, 상기 회전구동수단(40)은 상기 지지대(10)의 하측면에 구비되어 상기 내륜(21b)의 내주면에 치합된 구동기어(41)와, 상기 구동기어(41)에 연결된 구동모터(42)를 포함하여, 상기 구동모터(42)로 구동기어(41)를 정역회전시키면, 상기 내륜(21b)과 회전대(20)가 측방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 크레인용 그립퍼가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 고정수단(50)은 상하방향으로 연장된 봉형상으로 구성되어 상기 회전대(20)에 회전가능하게 결합되며 하단부에는 폭이 좁고 길이가 긴 고정부(51a)가 형성된 키부재(51)와, 상기 키부재(51)에 연결되어 키부재(51)를 정역회전시키는 회동구동장치(52)와, 상기 그립핑헤드(30)의 상면에 상기 키부재(51)에 대응되도록 구비되며 상기 키부재(51)의 고정부(51a)가 삽입고정되는 고정블록(53)을 포함하며, 상기 고정블록(53)은 내부에 공간부(53a)가 형성되고, 상면에 상기 지지대(10)에 대응되는 장공(53b)이 형성되어, 상기 장공(53b)에 키부재(51)의 지지대(10)를 삽입한 후, 상기 회동구동장치(52)를 이용하여 키부재(51)를 회전시키면, 상기 키부재(51)의 상면이 상기 고정블록(53)의 내부에 걸려 고정되는 것을 특징으로 하는 크레인용 그립퍼가 제공된다.
본 발명에 따른 크레인용 그립퍼는 권양장치에 연결되는 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 하측에 측방향으로 회전가능하게 결합되어 회전구동수단(40)에 의해 회전되는 회전대(20)와, 용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비되며 상기 회전대(20)에 탈착가능하게 결합되는 그립핑헤드(30)로 구성되어, 용기(1)의 크기나 종류에 따라 상기 그립핑헤드(30)를 적절한 것으로 교체함으로써, 다양한 종류의 용기(1)를 운반할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 분해상태를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 지지대와 회전대를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 지지대를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 회전대를 도시한 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 그립퍼헤드를 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 그립퍼헤드를 도시한 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 키부재와 고정블록을 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 키부재와 고정블록의 작용을 도시한 평면도,
도 10은 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼의 변형예를 도시한 정면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 9는 본 발명에 따른 크레인용 그립퍼를 도시한 것으로, 방사성 폐기물 처리장의 크레인에 구비된 권양장치에 의해 승강되며, 방사성 폐기물이 저장된 용기(1)에 결합되어 용기(1)를 이송할 수 있도록 하는 것은 종래와 동일하다.
그리고, 본 발명에 다르면, 상기 크레인용 그립퍼는 상기 권양장치에 연결되는 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 하측에 측방향으로 회전가능하게 결합되어 회전구동수단(40)에 의해 회전되는 회전대(20)와, 용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비되며 고정수단(50)에 의해 상기 회전대(20)에 탈착가능하게 결합되는 그립핑헤드(30)로 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 지지대(10)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 사각블록형태로 구성된 것으로, 상면에는 상기 권양장치의 와이어가 연결되는 연결부(11)가 구비된다.
상기 회전대(20)는 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 지지대(10)에 대응되는 사각블록형태로 구성되어 지지베어링(21)에 의해 상기 지지대(10)의 하측에 회전가능하게 결합되는 것으로, 하측면에는 액츄에이터(22a)에 의해 승강되는 전원플러그(22)가 구비된다.
상기 지지베어링(21)은 도 3에 도시한 바와 같이, 내륜(21b)과 상기 내륜(21b)의 외측에 구비된 외륜(21a)과, 상기 내륜(21b)과 외륜(21a)의 사이에 구비되어 내륜(21b)과 외륜(21a)을 상호 회전가능하게 지지하는 다수개의 로울러(21c)로 구성된 스러스트베어링을 이용하는 것으로, 상기 외륜(21a)은 상기 지지대(10)의 하측면에 고정되고 상기 내륜(21b)은 상기 회전대(20)의 상면에 고정된다.
그리고, 상기 내륜(21b)의 내주면에는 기어이빨이 형성된다.
상기 회전구동수단(40)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 지지대(10)의 하측면에 구비되어 상기 내륜(21b)의 내주면에 치합된 구동기어(41)와, 상기 구동기어(41)에 연결된 구동모터(42)로 구성된다.
상기 구동기어(41)는 상기 지지대(10)에 상하방향으로 연장되도록 구비된 구동축(43)의 하단에 결합된다.
상기 구동모터(42)는 상기 지지대(10)에 고정되며 베벨기어(44)를 통해 상기 구동축(43)에 연결된다.
따라서, 상기 구동모터(42)를 정역회전시키면, 상기 구동기어(41)가 정역회전되며, 이에 따라, 상기 내륜(21b)과 회전대(20) 전체가 측방향으로 정역회전됨으로서, 상기 회전대(20)에 결합된 그립핑헤드(30)와 상기 그립핑헤드(30)에 결합된 용기(1)의 방향을 회전시킬 수 있다.
상기 전원플러그(22)는 전원선에 연결되며 후술하는 바와 같이, 상기 그립핑헤드(30)에 구비된 전원소켓(31)에 결합되어 그립핑헤드(30)에 구비된 결합수단(60)에 전원을 인가하도록 구성된다.
상기 액츄에이터(22a)는 상하방향으로 연장되도록 배치되며 일측에 구비된 구동모터가 구동되면 신축되는 기계식 실린더를 이용하는 것으로, 피스톤로드가 상기 전원플러그(22)에 연결되어 상기 전원플러그(22)가 승강되도록 한다.
따라서, 후술하는 바와 같이, 상기 회전대(20)가 상기 그립핑헤드(31)에 결합된 후, 상기 액츄에이터(22a)에 의해 하강되어 상기 그립핑헤드(31)에 구비된 전원소켓(31)에 결합됨으로써, 상기 그립핑헤드(31)에 구비된 결합수단(60)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 그립핑헤드(30)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 고정수단(50)에 의해 상기 회전대(20)의 하측면에 탈착가능하게 결합된 것으로, 상면에는 상기 전원소켓(31)이 구비되고, 하측면에는 상기 용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비된다.
상기 고정수단(50)은 도 3과 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 하방향으로 연장된 봉형상으로 구성되어 상기 회전대(20)에 회전가능하게 결합되며 하단부에는 폭이 좁고 길이가 긴 고정부(51a)가 형성된 키부재(51)와, 상기 키부재(51)에 연결되어 키부재(51)를 정역회전시키는 회동구동장치(52)와, 상기 그립핑헤드(30)의 상면에 상기 키부재(51)에 대응되도록 구비되며 상기 키부재(51)의 고정부(51a)가 삽입고정되는 고정블록(53)으로 구성된다.
상기 키부재(51)는 4개로 구성되어 상기 회전대(20)의 모퉁이 부분에 구비된다.
상기 회동구동장치(52)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 키부재(51)의 상면에 구비된 4개의 회전판(52a)과, 일측의 회전판(52a)에 연결되어 회전판(52a)을 회동시키는 실린더기구(52b)와, 양단이 상기 회전판(52a)에 힌지결합되어 일측의 회전판(52a)이 회전되면 각각의 키부재(51)에 구비된 회전판(52a)이 함께 회전되도록 하는 연결바(52c)로 구성된다.
상기 실린더기구(52b)는 구동모터가 구동되면 신축되는 기계식 실린더기구를 이용하는 것으로, 일측은 상기 회전대(20)에 구비된 브라켓에 힌지결합되며 피스톤로드가 상기 회전판(52a)에 회동가능하게 연결된다.
따라서, 상기 실린더기구(52b)를 신축되면, 상기 회전판(52a)과 함께 키부재(51)가 정역회전된다.
이때, 상기 회전판(52a)은 상기 연결바(52c)에 의해 상호 연결됨으로, 일측의 회전판(52a)이 회전되면, 4개의 회전판(52a)과 키부재(51)가 동시에 동일한 방향으로 회전된다.
상기 고정블록(53)은 상기 고정블록(53)은 내부에 공간부(53a)가 형성되고, 상면에 상기 고정부(51a)에 대응되는 장공(53b)이 형성된 것으로, 상기 키부재(51)에 대응되도록 상기 그립핑헤드(30)의 상면에 결합된다.
따라서, 도 9 의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 키부재(51)가 상기 고정블록(53)의 상측에 위치되도록 회전대(20)의 위치를 조절한 상태에서, 상기 권양장치를 이용하여 상기 지지대(10)와 회전대(20)를 하강시켜 상기 키부재(51)의 고정부(51a)가 상기 장공(53b)에 삽입되도록 한 상태에서, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 회동구동장치(52)를 이용하여 키부재(51)를 90°회전시키면, 상기 키부재(51)의 고정부(51a)가 상기 장공(53b)의 하측에 걸려 그립핑헤드(30)가 회전대(20)의 하측에 고정된다.
상기 결합수단(60)은 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 그립핑헤드(30)의 하측면에 상호 이격 및 근접가능하게 결합된 복수개의 조(61)와, 상기 그립핑헤드(30)에 회전가능하게 결합된 회전판(62)과, 상기 회전판(62)과 조(61)를 연결하는 커넥팅로드(63)와, 상기 회전판(62)에 연결되어 회전판(62)을 구동시키는 구동모터(64)로 구성되며, 상기 구동모터(64)는 상기 전원소켓(31)에 연결되어 전원소켓(31)을 통해 공급된 전기에 의해 정역회전되도록 구성된다.
따라서, 상기 구동모터(64)를 구동시키면, 상기 회전판(62)이 정역회전되면서, 상기 커넥팅로드(63)를 통해 조(61)를 상호 인접방향으로 당겨, 조(61)가 상기 용기(1)의 측면 상단에 오목하게 형성된 결합홈(1a)에 결합되도록 하거나, 상기 결합홈(1a)에 결합된 조(61)가 외측으로 밀려나가서 결합홈으로부터 이격되도록 함으로써, 그립핑헤드(30)가 용기(1)에 탈착가능하게 결합되도록 한다.
이때, 상기 그립핑헤드(30)는 복수개로 구성되며, 각 그립핑헤드(30)에 구비된 결합수단(60)은 용기(1)의 사이즈에 따라, 서로 다른 크기로 제작된다.
따라서, 상기 용기(1)를 운반할 때, 용기(1)의 사이즈에 맞는 그립핑헤드(30)를 상기 고정수단(50)을 이용하여 상기 회전대(20)의 하측에 결합함으로써, 하나의 그립퍼를 이용하여, 여러 가지 사이의 용기(1)를 운반할 수 있다.
이와 같이 구성된 크레인용 그립퍼는 권양장치에 연결되는 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 하측에 측방향으로 회전가능하게 결합되어 회전구동수단(40)에 의해 회전되는 회전대(20)와, 용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비되며 상기 회전대(20)에 탈착가능하게 결합되는 그립핑헤드(30)로 구성되어, 용기(1)의 크기에 따라 상기 그립핑헤드(30)를 적절한 것으로 교체함으로써, 다양한 종류의 용기(1)를 운반할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 회전대(20)에는 액츄에이터(22a)에 의해 승강되는 전원플러그(22)가 구비되고, 상기 그립핑헤드(30)에는 상기 결합수단(60)에 연결되며 상기 전원플러그(22)가 결합되는 전원소켓(31)이 구비되어, 상기 그립핑헤드(30)를 회전대(20)에 결합한 후, 상기 액츄에이터(22a)로 전원플러그(22)를 하강시켜 전원소켓(31)에 결합함으로써, 상기 전원플러그(22)와 전원소켓(31)을 통해 상기 결합수단(60)에 전원을 인가할 수 있음으로, 상기 그립핑헤드(30)를 교체하는 작업이 매우 용이해지는 장점이 있다.
특히, 상기 전원플러그(22)는 상기 회전대(20)가 그립핑헤드(30)에 결합된 후, 상기 액츄에이터(22a)에 의해 하강되어 전원소켓(31)에 결합됨으로, 회전대(20)를 그립핑헤드(30)에 결합하는 과정에서 작업자의 실수로 상기 전원플러그(22)가 그립핑헤드(30)에 충돌하여 손상되는 것을 방지하 f수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 지지대(10)와 회전대(20)의 사이에 구비된 지지베어링(21)을 더 포함하고, 상기 지지베어링(21)은 상기 지지대(10)의 하측면에 고정된 외륜(21a)과, 상기 회전대(20)의 상면에 고정된 내륜(21b)을 포함하고, 상기 회전구동수단(40)은 상기 지지대(10)의 하측면에 구비되어 상기 내륜(21b)의 내주면에 치합된 구동기어(41)와, 상기 구동기어(41)에 연결된 구동모터(42)로 구성됨으로, 구조가 간단하면서, 작동신뢰성이 높은 장점이 있다.
또한, 상기 고정수단(50)은 상하방향으로 연장된 봉형상으로 구성되어 상기 회전대(20)에 회전가능하게 결합되며 하단부에는 폭이 좁고 길이가 긴 고정부(51a)가 형성된 키부재(51)와, 상기 키부재(51)에 연결되어 키부재(51)를 정역회전시키는 회동구동장치(52)와, 상기 그립핑헤드(30)의 상면에 상기 키부재(51)에 대응되도록 구비되며 상기 키부재(51)의 고정부(51a)가 삽입고정되는 고정블록(53)으로 구성되며, 상기 고정블록(53)은 내부에 공간부(53a)가 형성되고, 상면에 상기 지지대(10)에 대응되는 장공(53b)이 형성되어, 상기 장공(53b)에 키부재(51)의 지지대(10)를 삽입한 후, 상기 회동구동장치(52)를 이용하여 키부재(51)를 회전시키면, 상기 키부재(51)의 상면이 상기 고정블록(53)의 내부에 걸려 고정된다.
따라서, 상기 그립핑헤드(30)를 효과적으로 교체할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 결합수단(60)은 용기(1)의 사이즈에 맞도록 다양한 사이즈로 제작되어, 용기(1)의 사이즈에 맞는 그립핑헤드(30)로 교체하여 사용할 수 있도록 된 것을 예시하였으나, 상기 결합수단(60)은 도 10에 도시한 바와 같이, 용기(1)의 형태에 맞도록 다양한 구조나 크기로 제작될 수 있다.
10. 지지대 20. 회전대
30. 그립핑헤드 40. 회전구동수단
50. 고정수단 60. 결합수단

Claims (4)

  1. 권양장치에 의해 승강되며 용기(1)에 결합되는 그립퍼가 구비된 크레인에 있어서,
    상기 권양장치에 연결되는 지지대(10)와,
    액츄에이터(22a)에 의해 승강되는 전원플러그(22)가 구비되고, 상기 지지대(10)의 하측면에 고정되는 외륜(21a)과 상면에 고정되는 내륜(21b)으로 이루어지는 지지베어링(21)을 통해 측방향으로 회전가능하게 결합되어 회전구동수단(40)에 의해 회전되는 회전대(20)와,
    용기(1)에 결합되는 결합수단(60)이 구비되고, 상기 전원플러그(22)가 결합되는 전원소켓(31)이 구비되어 상기 전원플러그(22)와의 결합에 의해 상기 결합수단(60)에 전원이 인가되도록 하며, 고정수단(50)에 의해 상기 회전대(20)에 탈착가능하게 결합되는 그립핑헤드(30)로 이루어지고,
    상기 회전구동수단(40)은
    상기 지지대(10)의 하측면에 구비되어 상기 내륜(21b)의 내주면에 치합되는 구동기어(41)와,
    상기 구동기어(41)와 연결되어 정역회전에 의해서 상기 내륜(21b)과 회전대(20)가 측방향으로 회전되도록 하는 구동모터(42)로서 구비되며,
    상기 고정수단(50)은
    상하방향으로 연장된 봉형상으로 구성되어 상기 회전대(20)에 회전가능하게 결합되며 하단부에는 폭이 좁고 길이가 긴 고정부(51a)가 형성된 키부재(51)와,
    상기 키부재(51)에 연결되어 키부재(51)를 정역회전시키는 회동구동장치(52)와,
    상기 그립핑헤드(30)의 상면에 상기 키부재(51)에 대응되도록 구비되며 상기 키부재(51)의 고정부(51a)가 삽입고정되는 고정블록(53)을 포함하며,
    상기 고정블록(53)은 내부에 공간부(53a)가 형성되고, 상면에 상기 지지대(10)에 대응되는 장공(53b)이 형성되어,
    상기 장공(53b)에 키부재(51)의 지지대(10)를 삽입한 후, 상기 회동구동장치(52)를 이용하여 키부재(51)를 회전시키면, 상기 키부재(51)의 상면이 상기 고정블록(53)의 내부에 걸려 고정되도록 하는 구성을 특징으로 하는 크레인용 그립퍼.
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