KR101758700B1

KR101758700B1 - 전로 설치형 전선포설장치

Info

Publication number: KR101758700B1
Application number: KR1020100117258A
Authority: KR
Inventors: 추정훈; 문영준; 김정민; 추길환
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2017-07-19
Also published as: KR20120055839A

Abstract

본 발명은 전로 설치형 전선포설장치에 관한 것으로, 내부가 구획된 바디 하우징과; 상기 바디 하우징의 구획된 내부 일측 공간에 설치된 서보 모터와; 상기 서보 모터와 타이밍 벨트로 연결된 감속기와; 상기 감속기의 회전축에 고정되고, 로프가 감기거나 풀리는 로프 풀리와; 상기 바디 하우징의 구획된 내부 타측 공간에 설치된 제어 보드와; 상기 제어 보드와 인접하게 배치되고, 상기 서보 모터와 연결되어 서보 모터의 구동을 제어하는 모터 드라이버와; 상기 제어 보드가 설치된 쪽 구획공간의 바디 하우징 전면에 설치되고, 상기 제어 보드와 연결되어 비상 정지, 램프 점멸, 전원 차단, 전원케이블 연결, 리모컨 접속 기능을 구현하는 제어 패널과; 상기 바디 하우징의 일측면에 각각 고정되고, 체인 고정홈을 갖는 고정브라켓과; 상기 바디 하우징의 타측면에 각각 고정된 체인 고정고리와; 전로(Cable Tray)에 구비된 트레이 행거 또는 트레이 바에 걸리는 형태로 고정되며, 일단은 상기 체인 고정고리에 걸려 고정되고 타단은 상기 체인 고정홈을 통과한 다음 고정되도록 체인 조임나사를 구비한 바이스 체인과; 상기 제어 패널과 접속되어 상기 모터 드라이버 및 제어 보드의 구동을 제어하는 리모컨을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 소형화 경량화가 가능하고, 전로에 쉽게 설치할 수 있어 이동성이 우수하며, 설치시간이 단축되고, 설치가 용이하며, 견인력에 있어서도 과도한 힘을 주지 않도록 힘조절 제어가 가능하여 전선에 무리를 주지 않아 전선의 사용수명 연장에도 기여하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

전로 설치형 전선포설장치{CABLE TRAY INSTALLATION TYPE CABLE PULLING MACHINE}

본 발명은 전로 설치형 전선포설장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 건조현장의 모든 전로(Cable Tray)가 갖고 있는 트레이 행거와 트레이 바를 이용하여 범용 가능하게 개선된 전로 설치형 전선포설장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대단위 노동 집약적인 선박 건조공정에서는 다량의 전선이 포설된다. 이러한 전선포설작업은 작업 인원도 많이 투입될 뿐만 아니라 좁은 작업공간과 높고 깊은 전로(Cable Tray)로 인해 작업조건이 매우 열악하여 생산성이 떨어지며, 무엇보다도 전선포설시 인력이 많이 들기 때문에 작업자의 근골격계 질환이 급증하고 있다.

이를 해결하기 위해 각 조선소에서는 전기 윈치, 피더 등을 개량하거나 개발하여 전선포설작업에 활용하고 있기는 하지만 전선포설작업의 특성상 범용성이 떨어져 활용도가 낮고, 또한 소형화 경량화의 필요성도 대두되고 있다.

예컨대, 종래의 전선포설장치인 전기 윈치나 피더의 경우, 로프를 감는 드럼 또는 전선을 밀어내는 타이어류, 드럼 또는 타이어류에 동력을 전달하기 위한 모터 및 감속기 등을 포함하고 있다.

그런데, 이러한 종래 전선포설장치는 견인력 측면에서 작업성능이 우수하나 상대적으로 크고 무겁기 때문에 이동성 및 설치 작업성에 있어 매우 어렵고 번거로워 사실상 장비운영이 쉽지 않은 상황이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점 또는 개발의 필요성에 기인하여 이를 획기적으로 해결할 수 있도록 창출된 것으로, 종래 사용되던 드럼 또는 타이어류를 사용하지 않고 로프를 직접 감아서 끌어 당기는 풀리를 이용하되 기존 전로에 구비되어 있는 트레이 행거와 트레이 바를 활용하여 범용성을 극대화시킨 전로 설치형 전선포설장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 내부가 구획된 바디 하우징과; 상기 바디 하우징의 구획된 내부 일측 공간에 설치된 서보 모터와; 상기 서보 모터와 타이밍 벨트로 연결된 감속기와; 상기 감속기의 회전축에 고정되고, 로프가 감기거나 풀리는 로프 풀리와; 상기 바디 하우징의 구획된 내부 타측 공간에 설치된 제어 보드와; 상기 제어 보드와 인접하게 배치되고, 상기 서보 모터와 연결되어 서보 모터의 구동을 제어하는 모터 드라이버와; 상기 제어 보드가 설치된 쪽 구획공간의 바디 하우징 전면에 설치되고, 상기 제어 보드와 연결되어 비상 정지, 램프 점멸, 전원 차단, 전원케이블 연결, 리모컨 접속 기능을 구현하는 제어 패널과; 상기 바디 하우징의 일측면에 각각 고정되고, 체인 고정홈을 갖는 고정브라켓과; 상기 바디 하우징의 타측면에 각각 고정된 체인 고정고리와; 전로(Cable Tray)에 구비된 트레이 행거 또는 트레이 바에 걸리는 형태로 고정되며, 일단은 상기 체인 고정고리에 걸려 고정되고 타단은 상기 체인 고정홈을 통과한 다음 고정되도록 체인 조임나사를 구비한 바이스 체인과; 상기 제어 패널과 접속되어 상기 모터 드라이버 및 제어 보드의 구동을 제어하는 리모컨을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치를 제공한다.

이때, 상기 바디 하우징은 서보 모터, 타이밍 벨트, 감속기, 로프 풀리가 내장되는 제1몸체와; 상기 제어 보드, 모터 드라이버, 제어 패널이 내장되는 제2몸체로 분리 형성되되, 상기 제2몸체에는 이를 트레이 바에 걸 수 있도록 트레이 바 걸이가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 감속기는 웜과 웜기어로 이루어지고, 역방향으로 동력전달이 차단되게 구성된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 로프 풀리의 상부에는 로프의 이탈을 방지하는 풀리 가이드가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 로프 풀리로부터 풀리거나 로프 풀리에 감기면서 상기 바디 하우징을 관통하여 인출입되는 로프의 유동로에는 로프의 유동을 원활하게 안내하는 가이드 롤러가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 상기 로프의 유동로 안쪽면에는 상기 로프가 설정된 힘 이상으로 당겨질 때만 로프를 풀어주도록 제어하는 당김 감지 센서로서 슬랙 센서(slack sensor)가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 서보 모터의 구동 속도는 가변저항을 통해 인가되는 전압을 조절하는 것에 의해 제어되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 바디 하우징에는 상기 서보 모터의 구동을 개시하는 구동 개시 스위치로 상기 리모컨과 별개의 발판 스위치를 더 구비한 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 소형화 경량화가 가능하고, 전로에 쉽게 설치할 수 있어 이동성이 우수하며, 설치시간이 단축되고, 설치가 용이하며, 견인력에 있어서도 과도한 힘을 주지 않도록 힘 조절 제어가 가능하여 전선에 무리를 주지 않아 전선의 사용수명 연장에도 기여하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치의 예시적인 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치의 예시적인 설치상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치를 구성하는 동력전달구조를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치의 설치상태를 다른 각도에서 본 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치를 구성하는 로프 풀리 및 풀림 방지구조를 보인 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치의 변형예를 보인 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치를 제어하기 위한 리모컨 및 발판 스위치를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치(100)는 로프(244, 도 7 참조)를 직접 감아서 끌어 당길 수 있는 구조로 구현된다.

이를 위해, 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치(100)는 기구부(200)와 제어부(300)로 구성되며, 전로(Cable Tray)에 구비된 트레이 행거(10) 또는 트레이 바(20)에 설치되어 이를 따라 이동가능하게 구성된다.

이때, 상기 트레이 행거(Tray Hanger)(10)는 전선을 포설할 때 전선을 올려 놓을 수 있는 막대형 구조물을 말하며, 상기 트레이 바(Tray Bar)(20)는　 행거를 연결하는 파이프 또는 플랫바 형태의 구조물을 말한다.

이러한 전로 설치형 전선포설장치(100)는 상기 기구부(200)와 제어부(300)가 하나의 바디 하우징(120)에 설치되고, 상부덮개(110)에 의해 밀폐되는 일체형 구조로 구현될 수도 있고, 경우에 따라서는 도 8,9에 예시된 변형예와 같이, 기구부(200)와 제어부(300)를 서로 분리시켜 다른 몸체를 갖도록 구성할 수 있는데 이와 같은 변형예의 경우 내장되는 구성품은 일체형과 모두 동일하며 단지 분리된 제어부(300)를 트레이 바(20)에 걸 수 있도록 별개의 트레이 바 걸이(340)를 더 구비하면 된다.

따라서, 이하 설명되는 본 발명에 따른 실시예는 일체형인 경우만을 예시적으로 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 바디 하우징(120)에는 기구부(200)의 구성과, 제어부(300)의 구성이 모두 세팅되며, 이동의 편의성을 위해 상기 바디 하우징(120)의 양측에는 도 2의 도시와 같이 손잡이(130)가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 바디 하우징(120)은 도 3과 같은 형태로 트레이 행거(10)에 설치될 수 있다.

상기 바디 하우징(120)이 트레이 행거(10)에 설치되는 구조는 상기 바디 하우징(120)을 트레이 행거(10)에 올려 놓고, 바이스 체인(250)이 체인 고정홈(251)을 통과하여 체인 고정고리(252)에 걸리도록 한 다음 체인 조임나사(253)로 단단히 고정함으로써 이루어진다.

이때, 상기 체인 고정홈(251)은 상기 바디 하우징(120)의 일측면에 구비된 고정브라켓(B)에 형성된다.

뿐만 아니라, 상기 체인 고정고리(252)는 상기 바디 하우징(120)의 타측면에 구비된다.

만약, 도 4 및 도 6과 같은 형태로 상기 바디 하우징(120)을 트레이 바(20)에 설치할 경우에는 2개의 트레이 바(20) 사이에 걸치도록 하되 가장 바깥쪽에 구비된 트레이 바(20)에 설치하도록 하여 자유롭게 이동할 수 있도록 구성하여야 하고, 설치되는 구조는 앞서 설명한 도 3의 예와 동일하다.

아울러, 상기 바디 하우징(120) 내부는 격벽과 같은 부재에 의해 구획되며, 구획된 일측 공간에 기구부(200)의 주된 구성중 하나인 서보 모터(210)가 장착된다.

그리고, 도 1,2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 서보 모터(210)와 간격을 두고 웜과 웜기어의 조합으로 이루어진 감속기(230)가 설치되며, 상기 감속기(230)와 서보 모터(210) 사이는 타이밍 벨트(220)로 연결된다.

그리하여, 상기 감속기(230)는 서보 모터(210)로부터 전달된 동력을 동작에 필요한 정도로만 감속시켜 전달하게 된다.

이때, 상기 감속기(230)는 정방향으로만 동력을 전달하고 역방향으로는 동력을 끊을 수 있도록 공지의 동력단속수단을 포함한다.

따라서, 전원이 차단되거나 혹은 기타 불측의 원인으로 인해 서보 모터(210)가 무동력 상황에 처하게 되더라도 로프(244)가 쉽게 풀리지 않게 되므로 안전성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 감속기(230)의 회전축에는 로프 풀리(240)가 장착되며, 상기 로프 풀리(240)에는 로프(244)가 감기고, 상기 로프(244)가 상기 로프 풀리(240)에 감기거나 로프 풀리(240)에서 풀릴 때 로프(244)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 로프 풀리(240)의 상부에는 풀리 가이드(241)가 더 설치될 수 있다.

아울러, 앞서 설명한 바이스 체인(250), 체인 고정홈(251), 체인 고정고리(252), 체인 조임나사(253) 등은 상기 바디 하우징(120)의 길이 방향 양측면에 손잡이(130)와 인접하여 설치됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 도 7에서와 같이, 로프(244)를 당겼을 때만 풀어줄 수 있도록 로프(244)가 유동되는 출구 안쪽에는 슬랙 센서(242)가 더 설치될 수 있다.

이때, 상기 슬랙 센서(242)는 일종의 당김을 감지하는 당김 감지 센서다.

나아가, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로프(244)의 흐름을 원활하게 안내할 수 있도록 상기 로프(244)가 인출입되는 구멍인 출구에는 가이드 롤러(243)가 더 설치될 수 있다.

한편, 상기 제어부(300)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바디 하우징(120)의 구획된 다른 공간에 설치되는데, 장치 제어를 위한 AC-DC 컨버터, 릴레이소자, 커넥터 등을 포함하는 제어 보드(310)와; 상기 서보 모터(210)의 구동을 제어하기 위한 모터 드라이버(320)와; 리모컨 커넥터(331), 전원케이블 그랜드(332), 전원 차단기(333), 램프(334), 비상 정지스위치(335) 등을 포함하는 제어 패널(330)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 리모컨 커넥터(331)는 본 발명 장치와 후술될 리모컨(400, 도 10 참조)을 전기적으로 연결시키기 위한 것이고, 상기 전원케이블 그랜드(332)는 AC 전원선을 본 발명 장치 내부로 통과시키거나 고정하기 위한 것이며, 상기 전원 차단이기(333)는 전원을 온/오프시키기 위한 것이고, 상기 램프(334)는 전원, 동작상황, 오류상황 등을 알리기 위한 것이며, 상기 비상 정지스위치(335)는 긴급상황 발생시 본 발명 장치를 비상 정지시키기 위한 것이다.

특히, 본 발명에서는 특별한 모션보드를 사용하지 않고 모터 드라이버(320)를 속도모드로 설정하여 전압을 조절함으로써 제어하도록 한 단순한 구조로 이루어진다.

이 경우, 제어 구조는 AC 전원을 AC-DC 컨버터를 통해 DC로 변환하고, 해당 전압을 가변저항을 통해 ±10V 전압으로 조정하여 인가함으로써 모터 드라이버(320)의 속도를 조절하도록 하는 방식을 갖는다.

따라서, 구조가 간단하고 제어가 쉽다는 장점을 가진다.

덧붙여, 상기 모터 드라이버(320)에 토크 제한을 설정해 놓으면 전선 걸림 등 과부하 발생시 설정 토크 이하의 힘으로 전선을 견인하게 되므로 과부하시에도 전선이 무리하게 당겨지지 않아 전선의 사용수명이 연장되고 더욱 더 안전한 포설 작업이 가능하게 된다.

다른 한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 작업자가 본 발명 장치를 제어하기 위한 리모컨(400)과 발판 스위치(460)가 더 구비된다.

상기 리모컨(400)은 사용자 알림 램프(410), 모터 온/오프스위치(420), 방향 전환 스위치(430), 속도 가변 스위치(440), 동작 버튼(450)을 포함한다.

이때, 상기 사용자 알림 램프(410)는 동작 또는 오류 상황을 사용자에게 알리기 위한 램프이며, 모터 온/오프스위치(420)는 서보 모터(210)를 온/오프시키기 위한 스위치이고, 방향 전환 스위치(430)는 로프 풀리(240)의 회전방향을 결정하는 스위치이며, 속도 가변 스위치(440)는 가변저항값을 변화시켜 서보 모터(210)의 회전속도를 조절하는 스위치이고, 동작 버튼(450)은 서보 모터(210)를 구동시켜 전선 포설작업을 수행시키는 스타트 버튼이다.

그리고, 상기 발판 스위치(460)는 상기 동작 버튼(450)과 별개로 바디 하우징(120)에 직접 연결되어 동작 버튼(450)을 누르지 않고 발판 스위치(460)만을 밟아도 장치가 동작되어 작업자가 같이 전선 포설작업을 수행할 수 있도록 한 스위치이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치(100)는 전원 차단이기(333)를 켜고 리모컨(400)의 모터 온/오프스위치(420)를 온시키면 서보 모터(210)가 구동될 수 있는 상태로 유지된다.

이 상태에서, 로프(244)를 견인할 경우에는 로프 풀리(240)를 정방향으로 회전시키고, 로프(244)를 풀어줄 때에는 로프 풀리(240)를 역방향으로 회전시키면 된다.

이후, 속도 가변 스위치(440)를 조절하여 로프(244)의 견인 또는 풀림 속도를 조절한 다음 동작 버튼(450) 또는 발판 스위치(460)를 누르게 되면 서보 모터(210)가 구동되면서 전선 포설작업이 개시된다.

이때, 본 발명에 따른 전로 설치형 전선포설장치(100)는 트레이 행거(10) 혹은 트레이 바(20)를 따라 이동하면서 용이하게 작업할 수 있어 작업효율이 향상되고, 안전성은 물론 작업의 편의성이 증대된다.

10 : 트레이 행거 20 : 트레이 바
120 : 바디 하우징 130 : 손잡이
200 : 기구부 210 : 서보 모터
220 : 타이밍 벨트 230 : 감속기
240 : 로프 풀리 250 : 바이스 체인
300 : 제어부 310 : 제어 보드
320 : 모터 드라이버 330 : 제어 패널
340 : 트레이 바 걸이 400 : 리모컨
410 : 사용자 알림 램프 420 : 모터 온/오프스위치
430 : 방향 전환 스위치 440 : 속도 가변 스위치
450 : 동작 버튼 460 : 발판 스위치

Claims

내부가 구획된 바디 하우징(120)과;
상기 바디 하우징(120)의 구획된 내부 일측 공간에 설치된 서보 모터(210)와;
상기 서보 모터(210)와 타이밍 벨트(220)로 연결된 감속기(230)와;
상기 감속기(230)의 회전축에 고정되고, 로프(244)가 감기거나 풀리는 로프 풀리(240)와;
상기 바디 하우징(120)의 구획된 내부 타측 공간에 설치된 제어 보드(310)와;
상기 제어 보드(310)와 인접하게 배치되고, 상기 서보 모터(210)와 연결되어 서보 모터(210)의 구동을 제어하는 모터 드라이버(320)와;
상기 제어 보드(310)가 설치된 쪽 구획공간의 바디 하우징(120) 전면에 설치되고, 상기 제어 보드(310)와 연결되어 비상 정지, 램프 점멸, 전원 차단, 전원케이블 연결, 리모컨 접속 기능을 구현하는 제어 패널(330)과;
상기 바디 하우징(120)의 일측면에 각각 고정되고, 체인 고정홈(251)을 갖는 고정브라켓(B)과;
상기 바디 하우징(120)의 타측면에 각각 고정된 체인 고정고리(252)와;
전로(Cable Tray)에 구비된 트레이 행거(10) 또는 트레이 바(20)에 걸리는 형태로 고정되며, 일단은 상기 체인 고정고리(252)에 걸려 고정되고 타단은 상기 체인 고정홈(251)을 통과한 다음 고정되도록 체인 조임나사(253)를 구비한 바이스 체인(250)과;
상기 제어 패널(330)과 접속되어 상기 모터 드라이버(320) 및 제어 보드(310)의 구동을 제어하는 리모컨(400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 1에 있어서;
상기 바디 하우징(120)은 서보 모터(210), 타이밍 벨트(220), 감속기(230), 로프 풀리(240)가 내장되는 제1몸체와; 상기 제어 보드(310), 모터 드라이버(320), 제어 패널(330)이 내장되는 제2몸체로 분리 형성되되, 상기 제2몸체에는 이를 트레이 바(20)에 걸 수 있도록 트레이 바 걸이(340)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 1에 있어서;
상기 감속기(230)는 웜과 웜기어로 이루어지고, 역방향으로 동력전달이 차단되게 구성된 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 1에 있어서;
상기 로프 풀리(240)의 상부에는 로프(244)의 이탈을 방지하는 풀리 가이드(241)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 1에 있어서;
상기 로프 풀리(240)로부터 풀리거나 로프 풀리(240)에 감기면서 상기 바디 하우징(120)을 관통하여 인출입되는 로프(244)의 유동로에는 로프(244)의 유동을 원활하게 안내하는 가이드 롤러(243)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 5에 있어서;
상기 로프(244)의 유동로 안쪽면에는 상기 로프(244)가 설정된 힘 이상으로 당겨질 때만 로프(244)를 풀어주도록 제어하는 당김 감지 센서로서 슬랙 센서(242)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 1에 있어서;
상기 서보 모터(210)의 구동 속도는 가변저항을 통해 인가되는 전압을 조절하는 것에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.
청구항 1에 있어서;
상기 바디 하우징(120)에는 상기 서보 모터(210)의 구동을 개시하는 구동 개시 스위치로 상기 리모컨(400)과 별개의 발판 스위치(460)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전로 설치형 전선포설장치.