KR101912504B1 - 자율주행 케이블 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행 케이블 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력구의 바닥면에 RF신호를 송출하는 누설동축케이블을 작업방향과 일치하게 설치하고, 누설동축케이블에서 발생되는 RF신호를 따라 자율주행하는 이송장치에 케이블을 고정하여 전력구 내부를 이동하게 함으로써 전력구 내부에 케이블을 설치할 수 있도록 하는 자율주행 케이블 이송장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 지하 전력구내에 케이블을 효율적으로 원하는 위치로 자율 주행하며 이송시켜 작업 인원 투입을 최소화하고, 포설 장비 설치 및 철거에 소요되는 중량물 이동의 위험성을 최소화하고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자율주행 케이블 이송장치{A TRANSFER DEVICE WITH AUTOMATICALLY DRIVE}

본 발명은 자율주행 케이블 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력구의 바닥면에 RF신호를 송출하는 누설동축케이블을 작업방향과 일치하게 설치하고, 누설동축케이블에서 발생되는 RF신호를 따라 자율주행하는 이송장치에 케이블을 고정하여 전력구 내부를 이동하게 함으로써 전력구 내부에 케이블을 설치할 수 있도록 하는 자율주행 케이블 이송장치에 관한 것이다.

고압의 전력 케이블은 굵고 무거우며, 가요성도 떨어지기 때문에 일반적인 방법으로는 포설하기 힘들다. 그런 이유로 케이블 포설작업을 위해서는 관로의 경우 와이어와 윈치를 이용하여 케이블을 당겨 포설하고, 전력구의 경우 캐터필러(Cable Hauling machine)와 롤러를 이용하여 케이블을 밀어내면서 포설하는 방식을 이용한다. 최근에는 전력구 포설에 있어 포설 구간에 금속재질의 레일을 설치하고 설치된 레일을 따라 케이블을 지지한 롤러가 윈치 또는 자체 구동에 의해 이동하면서 케이블을 포설하는 공법도 사용된다.

또한, 케이블 포설시 케이블 드럼 취급방법, 곡률반경, 최대장력, 피복손상 등에 유의하여 작업을 하여야 한다.

종래의 일반적인 지하 전력구의 케이블 포설방법으로서, 지하 전력구에 고중량의 전기 구동식 캐터필러와 롤러를 일정 위치마다 배치하거나, 금속재질의 레일을 포설 길이만큼 운반 설치하고 케이블 지지용 롤러를 설치해야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 포설장치로 지중 케이블을 이송하는 공정이 도시된 작업도이며, 도 2는 도 1의 견인대차와 지지대차를 이용한 지중 케이블의 포설작업에 관한 순서도이다.

전력구(300) 내부로 케이블(200)이 유입되면, 케이블(200)의 선단부가 견인대차(120)에 장착된다.(S10) 드럼에 권취된 케이블(200)이 드럼용 캐터필러 및 포설비계를 통해 전력구(300) 내부로 유입되고, 유입된 케이블(200)의 선단부가 레일(110)에 장착된 견인대차(120)에 고정된다. 이때, 레일(110)은 전력구(300) 내에 설치된 행거에 미리 설치된다.

다음으로, 케이블(200)이 견인대차(120)에 의해 설치될 위치로 견인된다.(S20) 이때, 견인대차(120)는 모터 등의 연계작동으로 자체 이동하면서 케이블(200)을 견인하게 된다. 여기서, 작업자가 견인대차(120)와 함께 이동하면서 견인대차(120)의 작동 및 정지를 조작하게 된다.

다음으로, 견인대차(120)에 의해 지속적으로 이송되는 케이블(200)을 지지하기 위해 지지대차(130)가 일정 간격으로 케이블(200)에 장착된다.(S30) 이때, 이송되는 케이블(200)에 대해 다수의 지지대차(130)가 일정 간격으로 장착되고, 케이블(200)은 지지대차(130)에 고정된다. 지지대차(130)는 견인대차(120)의 후방에 위치하도록 레일(110)에 장착되고, 자체 구동력이 없기 때문에 견인대차(120)에 의해 이송되는 케이블(200)을 따라 끌려가게 된다.

다음으로, 견인대차(120) 및 지지대차(130)에 의해 설치될 위치까지 이송된 케이블(200)이 이동하는 장치에 의해 스네이크작업이 이루어지면서 행거에 포설된다.(S40) 즉, 지지대차(130)의 후방에 위치한 스네이크대차가 레일(110)을 따라 이동하면서 받침롤러에 얹어진 케이블(200)을 가압롤러가 행거측으로 밀어내면, 케이블(200)이 행거에 포설된다. 이때, 행거에 포설된 케이블(200)은 자연스럽게 스네이크 형태로 포설된다. 스네이크대차 역시 함께 이동하는 작업자에 의해 작동 및 정지가 조작된다.

다음으로, 행거에 포설된 케이블(200)을 견고히 고정함으로써 작업이 마무리된다.(S50)

그러나 이런 작업을 하기 위해서는 지중의 전력구나 관로 내부에 레일이나 행거 등을 설치해야 하고, 레일이나 행거에 올려놓은 대차를 움직여서 케이블을 이송해야 한다. 레일이나 행거의 경우에는 전력구 내부에 설치된 경우에 다른 구조물과의 간섭을 일으킬 수 있어서 제거해야 하지만, 대차나 케이블이 고정된 경우가 많아서 쉽게 제거할 수 없는 문제가 있었다.

KR 10-1281703 B1 KR 10-1447509 B1

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 케이블을 포설해야 할 지중 전력구 내부의 바닥에 케이블의 설치 방향과 일치하도록 누설동축케이블을 깔고, 누설동축케이블에서 방출되는 RF신호를 인식할 수 있는 이송장치를 투입하고, 이송장치가 케이블을 고정한 상태에서 전력구 내부를 이동하도록 함으로써 케이블을 지중에 포설할 수 있도록 하는 자율주행 케이블 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 이송장치가 작업자의 조작없이 스스로 누설동축케이블의 RF신호를 감지하여 동일한 경로로 이동하도록 함으로써 별도의 장비 조작자가 없어도 케이블을 포설할 수 있도록 하는 자율주행 케이블 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 이송장치에 사용되는 휠의 하단부가 좌우로 약간 벌어지게 함으로써 무거운 케이블을 이송하는 이송장치가 안정적으로 이동할 수 있도록 하는 자율주행 케이블 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 전력구의 바닥면에 설치된 누설동축케이블을 따라 이동하면서 케이블을 포설할 수 있도록 하는 케이블 이송장치로서, 차체(402)와; 상기 차체(402)의 좌우측에 의해 회전가능하게 설치되어 상가 차체(402)가 이동하도록 하는 둘 이상의 휠(404)과; 상기 휠(404)을 구동시키는 모터(406)와; 상기 모터(406)에 직류전원을 공급하는 배터리(408)와; 상기 차체(402)에 설치되며, 상기 케이블(200)이 안착되는 받침대(410)와; 상기 받침대(410)에 설치되어 상기 받침대(410) 위에 놓인 상기 케이블(200)이 이탈하지 않도록 잡아주는 케이블고정장치(412)와; 상기 케이블고정장치(412)를 풀거나 잠그는 클램프(414)와; 상기 누설동축케이블(310)에서 발산되는 RF신호를 감지하는 수신기(418);를 포함하며, 상기 이송장치(400)는 상기 수신기(418)가 감지한 RF신호가 발산되는 누설동축케이블(310)을 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 휠(404)은 좌우 양쪽의 지면에 닿는 아랫부분이 윗부분보다 더 멀어지도록 회전축이 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 차체(402)의 윗면에 설치되어 이동 상태에 따라서 다른 색깔의 빛을 발광하거나 점멸하는 램프(416);를 추가로 포함한다.

본 발명에 따르면 지하 전력구내에 케이블을 효율적으로 원하는 위치로 자율 주행하며 이송시켜 작업 인원 투입을 최소화하고, 포설 장비 설치 및 철거에 소요되는 중량물 이동의 위험성을 최소화하고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 포설장치로 지중 케이블을 이송하는 공정이 도시된 작업도.
도 2는 도 1의 견인대차와 지지대차를 이용한 지중 케이블의 포설작업에 관한 순서도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치를 사용하는 상태를 나타낸 작업도.
도 4는 이송장치의 평면 구조를 나타낸 평면도.
도 5는 이송장치의 정면 구조를 나타낸 정면도.
도 6은 케이블고정장치와 클램프의 구조를 나타낸 부분사시도.
도 7은 이송장치가 케이블을 견인하는 상태를 나타낸 평면도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "자율주행 케이블 이송장치"(이하, '이송장치'라 함)를 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이송장치를 사용하는 상태를 나타낸 작업도이다.

본 발명의 이송장치(400)는 종래기술에서와 동일하게 지중에 설치된 전력구(300)의 내부에 케이블(200)을 포설하기 위한 용도로 사용된다. 이송장치(400)는 전력구(300)의 내부에서 미리 정해진 경로를 따라 자율주행하면서 케이블(200)을 드럼(210)으로부터 당겨서 포설한다. 작업자는 이송장치(400)가 도착하는 지점에서 케이블(200)을 별도의 연결장치 또는 고정장치에 연결하게 된다.

이송장치(400)는 구동수단과 전원공급수단, 경로확인수단, 케이블고정수단 등을 구비하여 별도의 운전 조작없이 진행을 할 수 있도록 구성된다.

전력구(300)는 지중에서 케이블(200)을 포설하기 위해 설치되는 구조물을 통칭한다.

이하에서는 보다 상세한 도면을 참조하여 이송장치의 구성과 사용방법을 설명한다.

도 4는 이송장치의 평면 구조를 나타낸 평면도이며, 도 5는 이송장치의 정면 구조를 나타낸 정면도, 도 6은 케이블고정장치와 클램프의 구조를 나타낸 부분사시도, 도 7은 이송장치가 케이블을 견인하는 상태를 나타낸 평면도이다.

이송장치(400)는 무인자동차 또는 카트와 같이 스스로 이동할 수 있는 수단을 갖는다.

이송장치(400)는 차체(402)의 좌우측에 여러 개의 휠(404)이 설치된다. 휠(404)은 일반적인 자동차의 바퀴와 같은 구성으로서, 모터(406)의 구동에 의해 회전하면서 이송장치(400)가 앞뒤로 이동할 수 있도록 한다. 휠(404)을 구동시키기 위한 모터(406)는 직류전원을 공급하는 배터리(408)에 의해 동작한다.

이송장치(400)는 작업자가 잡거나 끌지 않고 스스로 움직이기 때문에 쓰러지거나 기울어지지 않도록 해줄 필요가 있다. 이를 위해 휠(404)을 옆쪽으로 벌어진 채로 설치한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우 양쪽의 휠(404)에서 지면과 닿는 아랫부분이 윗부분보다 더 멀어지도록 휠(404)의 회전축을 고정한다. 이로 인해 이송장치(400)의 안정성이 높아져서 경사진 바닥을 따라 이동하다가 기울어지거나 전복되는 현상을 막을 수 있다.

차체(402)의 윗면에는 받침대(410)가 설치되며, 받침대(410)의 위에는 케이블고정장치(412)가 클램프(414)에 의해 개폐가능하게 설치된다. 받침대(410)의 윗면은 케이블(200)이 안착되도록 원통 모양의 홈이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

케이블고정장치(412)는 일측이 개방된 밴드 구조로 되어 있어서 받침대(410) 위에 놓인 케이블(200)이 받침대(410)로부터 이탈하지 않도록 잡아주는 기능을 한다. 클램프(414)는 밴드 형태의 케이블고정장치(412)를 풀어서 케이블(200)을 넣거나 빼낼 수 있도록 해준다.

케이블고정장치(412)의 내경은 케이블(200)의 외경과 비슷하게 하여 케이블(200)이 케이블고정장치(412)에서 쉽게 빠지지 않도록 한다. 경우에 따라서는 케이블고정장치(412)의 길이를 조절할 수 있도록 하여 다양한 외경을 갖는 케이블(200)을 이송하도록 할 수 있다.

차체(402)의 윗면에는 램프(416)를 설치한다. 램프(416)는 이송장치(400)의 이동 중 또는 기타 작업을 하는 도중에 발광 또는 점멸하도록 하여 주위에 있는 작업자의 주의를 환기시킬 수 있도록 한다. 또한 이송장치(400)의 전진이나 후진 등에 따라 다른 색깔의 빛이 발광되도록 하여 이송장치(400)의 이동방향을 다른 작업자에게 직관적으로 인식시킬 수 있다.

차체(402)의 밑면에는 누설동축케이블(310)로부터 발산되는 RF신호를 감지하는 수신기(418)가 설치된다.

케이블(200)을 포설할 전력구(300)의 내부 바닥에는 누설동축케이블(310)이 설치된다. 누설동축케이블(310)이란 RF신호를 전송하는 동축케이블의 외부 도체에 일정한 간격으로 슬롯을 만들어 약한 출력의 전파가 방사되도록 한 케이블을 의미한다. 누설동축케이블(310)의 주위에는 누설 전파가 형성되기 때문에 터널 내에서 신호전달이나 무인 차량의 경로안내를 위해 사용된다. 본 발명에서 이송장치(400)에 설치되는 수신기(418)는 전력구(300)의 바닥에 깔려있는 누설동축케이블(310)에서 방사되는 RF신호를 감지한다. 이송장치(400)의 제어부(도면 미도시)는 RF신호의 감지량에 따라 누설동축케이블(310)의 설치 장소를 확인하고, 이를 따라 이동하도록 이송장치(400)를 제어한다.

케이블(200)의 포설을 위해 누설동축케이블(310)을 미리 전력구(300)의 바닥면에 설치하는데 그 설치방법은 바닥면에 얕은 깊이로 매립하여 고정시설물로 남겨 놓거나 또는 콘크리트 못 또는 점착성 물질로 전력구 바닥면으로부터 누설동축케이블(310)이 이탈하지 않도록 일시 고정 후 포설 완료 후에 철거할 수 있다. 또한 이송장치(400)는 누설동축케이블(310)을 따라서 이동하기 때문에 케이블(200)이 포설될 위치만 지정해서 설치하면 케이블(200)의 포설 작업뿐만 아니라 철거 작업에도 사용할 수 있다.

작업자는 케이블고정장치(412)에 케이블(200)을 고정시킨 후, 누설동축케이블(310) 위에 놓여있는 이송장치(400)의 모터(406)를 구동시킨다. 제어부는 누설동축케이블(310)에서 발산되는 RF신호를 감지하고, RF신호가 발산되는 경로를 따라서 이동한다. 반대편에 대기하고 있던 작업자가 전력구(300)를 통과한 이송장치(400)의 모터(406)를 끄고, 케이블(200)을 연결장치 등에 고정시키면 케이블(200)의 포설 작업이 끝나게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

200 : 케이블 210 : 드럼
300 : 전력구 310 : 누설동축케이블
400 : 이송장치 402 : 차체
404 : 휠 406 : 모터
408 : 배터리 410 : 받침대
412 : 케이블고정장치 414 : 클램프
416 : 램프 418 : 수신기

Claims (3)

1. 전력구의 바닥면에 이동경로와 일치하게 설치된 누설동축케이블을 따라 이동하면서 케이블을 포설할 수 있도록 하는 케이블 이송장치로서,
   차체(402)와;
   상기 차체(402)의 좌우측에 의해 회전가능하게 설치되어 상기 차체(402)가 이동하도록 하는 둘 이상의 휠(404)과;
   상기 휠(404)을 구동시키는 모터(406)와;
   상기 모터(406)에 직류전원을 공급하는 배터리(408)와;
   상기 차체(402)에 설치되며, 상기 케이블(200)이 안착되는 받침대(410)와;
   상기 받침대(410)에 설치되어 상기 받침대(410) 위에 놓인 상기 케이블(200)이 이탈하지 않도록 잡아주는 케이블고정장치(412)와;
   상기 케이블고정장치(412)를 풀거나 잠그는 클램프(414)와;
   상기 차체(402)의 윗면에 설치되어 이동 상태에 따라서 다른 색깔의 빛을 발광하거나 점멸하는 램프(416)와;
   RF신호를 전송하는 동축케이블의 외부 도체에 일정한 간격으로 슬롯을 만들어 전파가 방사되도록 한 상기 누설동축케이블(310)에서 발산되는 RF신호를 감지하는 수신기(418);를 포함하며,
   상기 휠(404)은 좌우 양쪽의 지면에 닿는 아랫부분이 윗부분보다 더 멀어지도록 회전축이 고정되며,
   상기 이송장치(400)는 상기 수신기(418)가 감지한 RF신호가 발산되는 누설동축케이블(310)을 따라 상기 전력구(300)의 내부를 이동하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 케이블 이송장치.
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