KR102068671B1 - 케이블 포설 시스템 - Google Patents

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KR102068671B1
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백승우
노옥용
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제일이엔지(주)
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Abstract

본 발명은 케이블 포설 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 견인을 위해 일정거리마다 설치된 다수의 케이블견인유닛의 각 구동모터를 제어하여 포설되는 케이블이 전 구간에서 균일하게 견인될 수 있도록 제어할 수 있는 케이블 포설 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 케이블 포설 시스템은 일정거리마다 설치되는 다수의 케이블견인유닛의 구동모터의 구동을 조절하여 한 쌍의 회전부재의 회전속도를 각각 제어할 수 있어 케이블이 포설되는 전 구간에서 균일하게 견인될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 케이블 포설 시스템은 케이블견인유닛에 한 쌍의 회전부재로 부터 인출되는 케이블의 견인 방향을 인접한 케이블견인유닛의 한 쌍의 회전부재 사이로 유도하는 견인방향가이드유닛을 구비하고 있어 케이블 견인 효율을 높일 수 있다.

Description

케이블 포설 시스템{System for controlling cable installation}
본 발명은 케이블 포설 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 견인을 위해 일정거리마다 설치된 다수의 케이블견인유닛의 각 구동모터를 제어하여 포설되는 케이블이 전 구간에서 균일하게 견인될 수 있도록 제어할 수 있는 케이블 포설 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박이나 대 단위 공장을 건설할 때에는 다양한 종류의 전기 전자 기계들이 설치되고, 이러한 각각의 전기 전자 기계에 전원을 공급하기 위해서는 다량의 전선이 포설된다. 이러한 전선포설작업은 작업인원도 많이 투입될 뿐만 아니라 좁은 작업공간과 높고 깊은 전로(Cable tray)로 인해 작업 조건이 매우 열악하여 생산선이 떨어지며, 무엇보다도 전선을 포설할 때 인력이 많이 소요되기 때문에 작업자의 근골계 질환이 급증하고 있다.
이를 해결하기 위해 각 조선소나 작업장에서는 전기 위치, 피더 등을 개량하거나 개발하여 전선포설작업에 활용하고는 있기는 하지만 전선포설작업의 특성상 범용성이 떨어져 활용도가 낮고, 또한 소형화 경량화의 필요성도 대두되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 일정거리마다 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0081791호에 개재된 전선포설용 피더장치와 같이 모터의 구동력을 이용하여 한 쌍의 타이어를 회전시켜 전선(이하 '케이블'이라 함)을 한 쌍의 타이어 사이로 진입시켜 일방향으로 견인시킬 수 있는 케이블 견인장치들이 개발되고 있다.
하지만, 이러한 케이블 견인장치는 케이블 포설 방향에 일정거리마다 설치되는데, 각 케이블 견인장치의 모터 간의 회전속도 차가 발생 되거나 케이블이 한 쌍의 타이어 사이로 진입이 적절하게 이루어지지 못하여, 전 구간에서 일정하게 케이블이 견인되지 않아 케이블 포설시 문제점이 발생되기도 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0081791호 : 체인에 의해 구동되는 전선포설용 피더장치
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 일정거리마다 설치되는 다수의 케이블견인유닛이 케이블을 균일하고 안정되게 견인할 수 있는 케이블 포설 시스템을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케이블 포설 시스템은 일 방향으로 연장된 프레임유닛에 일정거리마다 설치되어 권취된 케이블을 상기 프레임유닛의 연장방향인 제1방향으로 포설하기 위해 상호 반대방향으로 회전되면서 상호 이격된 공간 사이로 진입되는 상기 케이블을 마찰력에 의해 견인하는 한 쌍의 회전부재와, 상기 회전부재의 회전력을 제공하는 구동모터를 포함한 구동부와, 상기 프레임유닛에 결합되며 상측에서 한 쌍의 회전부재가 회전되게 상기 구동부를 지지하는 베이스부를 각각 구비하는 다수의 케이블견인유닛과; 상기 케이블이 포설되는 방향의 전 구간에서 균일한 속도로 견인되도록 상기 다수의 케이블견인유닛의 각 상기 구동모터와 연결되어 각 상기 회전부재의 회전속도를 제어할 수 있도록 상기 구동모터로 전달되는 전류를 조절하는 인버터컨트롤유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는 상하방향으로 나란하게 연장되며 상기 제1방향에 교차되는 방향으로 상호 이격되게 상기 베이스부에 관통지지 되며 상부에 상기 회전부재가 각각 결합되는 복수의 회전축과, 한 쌍의 회전축 중 어느 하나의 상기 회전축 하부와 상기 구동모터의 구동축을 기어 연결하는 기어부와, 상기 프레임유닛에 장착되는 상기 베이스부의 위치에 따라 상기 기어부에 상기 구동모터의 결합방향을 전환할 수 있는 방향전환수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 인버터컷트롤유닛은 다수의 상기 케이블견인유닛의 각 상기 구동모터와 연결되어 전류를 전달하는 인버터와, 상기 인버터에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부와 상기 인버터 사이에 설치되어 상기 케이블견인유닛의 설치 개수에 따라 설정된 전압으로 바꾸어주는 변압기와, 각 상기 구동부의 구동상태를 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 감지된 신호를 전달받아 상기 인버터를 통해 상기 구동모터에 전달되는 전류를 조절하여 상기 회전부재의 회전을 제어하는 제어부를 구비한다.
상기 센서부는 상기 인버터에서 상기 구동모터의 전류 값을 검출하는 전류센서이며, 상기 제어부는 상기 전류센서에서 검출된 전류 값과 설정된 값의 오차를 산출하여 상기 오차가 오차허용범위를 벗어나면 상기 오차를 보상할 수 있도록 주파수 또는 전압을 조절하여 상기 구동모터에 공급되는 전류를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서부는 상기 회전부재의 공기가 충진되는 내부공간에 설치되어 상기 케이블과 접촉시 가압력을 제공하기 위한 공기압을 감지하는 공기압센서이며, 상기 제어부는 상기 공기압센서에서 측정된 공기압이 설정된 값 이하이면 전방 또는 후방에 인접하는 상기 케이블견인유닛의 상기 회전부재 회전속도가 감소되게 각 상기 구동모터에 전달되는 전류를 제어할 수 있도록 적용될 수 있다.
상기 케이블견인유닛은 상기 회전부재들 사이에서 견인되어 인출되는 상기 케이블이 휘어지지 않고 상기 프레임유닛 연장방향으로 이동될 수 있도록 상기 케이블의 이송 방향을 가이드하는 견인방향가이드유닛;을 더 구비하고,
상기 견인방향가이드유닛은 상기 제1방향에 교차하는 방향으로 연장되며 상기 베이스부의 전방측에 회전 가능하게 장착되는 회전바와, 상기 회전바가 내측으로 관통되어 상기 회전바에 대해 상기 회전바의 길이방향으로 이동가능하며 길이방향의 중심측에 상기 케이불이 안착되는 안착홈을 형성하는 방향가이드부재와, 상기 베이스부에 장착되며 상기 제1방향에 교차하는 방향으로 이격되어 상기 회전바의 양측을 회전가능하게 지지하는 복수의 지지브라켓과, 내측으로 상기 회전바가 각각 관통하며 일측이 상기 지지브라켓에 지지되고 타측이 상기 방향가이드부재의 일측 또는 타측에 각각 지지되어 상기 방향가이드부재를 상기 회전바의 중심으로 탄성가압하는 복수의 탄성부재를 구비한다.
또한, 상기 센서부는 한 쌍의 상기 회전부재 사이에서 인출되는 상기 케이블의 휘어짐 정도를 감지하는 휨 센서이며, 상기 제어부는 상기 센서부에서 설정된 값 이상 신호 전달시 전방에 인접한 상기 케이블견인유닛의 상기 회전부재의 회전속도가 증가되게 상기 구동모터에 전달되는 전류를 제어할 수 있도록 적용될 수 있다.
그리고, 상기 방향가이드부재는 상기 회전바가 내측으로 각각 관통되고 상기 안착홈이 형성되게 상호 마주하는 각 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되며 상기 탄성부재에 가압되어 상기 회전바의 중심측에 위치되되 상기 케이블의 직경에 따라 상기 안착홈의 폭이 확장 또는 축소되게 상호 인접하거나 멀어지는 방향으로 이동가능한 제1 및 제2케이블지지부를 구비하며, 상기 제1케이블지지부는 내측으로 상기 회전바가 관통되게 관통 형성되되 상기 제2케이블지지부에 마주하는 일측이 타측보다 큰 내경을 갖는 내경확장부가 형성된 제1관통부를 구비하고, 상기 제2케이블지지부는 내측으로 상기 화전바가 관통되는 제2관통부가 형성되고 상기 제1케이블지지부에 마주하는 일측에 상기 제1케이블지지부의 방향으로 연장되어 상기 내경확장부로 삽입되는 슬라이딩삽입부를 구비할 수 있다.
본 발명의 케이블 포설 시스템은 일정거리마다 설치되는 다수의 케이블견인유닛의 구동모터의 구동을 조절하여 한 쌍의 회전부재의 회전속도를 각각 제어할 수 있어 케이블이 포설되는 전 구간에서 균일하게 견인될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 케이블 포설 시스템은 케이블견인유닛에 한 쌍의 회전부재로 부터 인출되는 케이블의 견인 방향을 인접한 케이블견인유닛의 한 쌍의 회전부재 사이로 유도하는 견인방향가이드유닛을 구비하고 있어 케이블 견인 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 포설 시스템에 대한 일부사시도이고,
도 2는 도 1의 케이블포설시스템의 케이블견인유닛을 확대한 사시도이고,
도 3은 도 1의 케이블 포설시스템에 대한 블록도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 구동부에 대한 일부 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 케이블 포설시스템의 케이블견인유닛에 대한 사시도이고,
도 6은 도 5의 케이블견인유닛에 대한 일부 평면도이고,
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 케이블 포설시스템의 케이블견인유닛에 대한 배면도이고,
도 8은 본 발명의 제5실시 예에 따른 케이블 포설시스템의 견인유닛에 대한 배면 일부 단면도이고,
도 9는 도 8의 한 쌍의 회전부재 사이로 케이블이 진입된 상태를 도시한 평면도이고,
도 10은 본 발명의 제6실시 예에 따른 케이블 포설시스템의 회전부재를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 케이블 포설 시스템을 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명의 제1실시 예에 따른 케이블 포설 시스템(1)이 도시되어 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 케이블 포설 시스템(1)은 케이블을 포설하기 위한 방향으로 견인시 케이블 전구간에 균일한 견인력을 제공하기 위한 것으로서, 프레임유닛(10)과, 다수의 케이블견인유닛(30)과, 인버터컨트롤 유닛(50)과, 변압기(57)와, 전원공급부(54)를 구비한다.
프레임유닛(10)은 케이블(5)을 포설하기 위한 방향으로 연장되어 후술되는 케이블 견인유닛(30)을 지지하는 것으로서, 케이블(5)을 포설하는 장소나 케이블이 포설되는 포설 경로에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
프레임유닛(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 포설 경로 방향으로 연장되며 일정한 두께로 상하방향으로 일정한 폭으로 연장된 메인프레임(13)과, 메인프레임(13)의 길이방향에 교차하는 방향으로 다수의 지지프레임(15)을 구비할 수 있다.
다수의 케이블견인유닛(30)은 일 방향으로 연장된 프레임유닛(10)에 일정거리마다 설치되어 권취드럼(20)에 권취된 케이블(5)을 프레임유닛(10)의 연장방향인 제1방향으로 포설하기 위해 견인한다.
상호 인접하는 케이블견인유닛(30)들은 대략 40m 내외로 이격되어 설치되느는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 42m 상호 이격되는 것이 바람직하다.
각 케이블 견인유닛(30)은 한 쌍의 회전부재(31,32)와, 구동부(40)와, 베이스부(36)와, 복수의 견인보조롤러(39)를 구비한다.
한 쌍의 회전부재(31,32)는 상호 반대방향으로 회전되면서 상호 이격된 공간 사이로 진입되는 케이블(5)을 마찰력에 의해 견인하는 것으로서, 후술되는 구동부(40)의 회전축(41)과 결합되는 원형상의 회전드럼부(33)와, 회전드럼부(33)의 외주면을 감싸며 내측에 공기가 충진되는 링 형상으로 형성되고 고무소재로 형성된 마찰견인부(34)를 각각 구비한다.
베이스부(36)는 판상으로 형성되고 수평방향으로 연장되어 상방에 한 쌍의 회전부재(31,32)가 위치되는 회전지지부(37)와, 회전지지부(37)의 하면 중심측에서 하방으로 돌출되어 회전지지부(37)가 메임프레임(13)에 지지되게 메인프레임(13)의 양측부를 덮을 수 있도록 연장되며 메인프레임(13)의 연장방향을 따라 연장된 프레임결합부(38)를 구비한다.
회전지지부(37)는 메인프레임(13)의 길이방향에 교차되는 방향의 메인프레임(13)의 좌우측에 구동부(40)의 한 쌍의 회전축(41)이 관통지지되는 복수의 회전축지지공(미도시)이 각각 형성된다. 회전지지부(37)는 회전축지지공 또는 회전지지공에 대응되는 상면 또는 하면에 회전축(41)의 회전이 용이하도록 베어링이 각각 장착되는 것이 바람직하다.
복수의 견인보조롤러(39)는 회전지지부(37)의 상면에 한 쌍의 회전부재(31,32)에 대해 메인프레임(13)의 길이방향에 대응되는 전방측과 후방측에 회전가능하게 설치되어 한 쌍의 회전부재(31,32) 사이로 진입되어 인출되는 케이블(5)이 이동을 보조지지한다.
견인보조롤러(39)는 도 2를 참고하면, 각각 제1방향에 교차되는 방향으로 연장되며 양측이 회전지지부(37)에 고정되고 내측에 베어링(미도시) 장착된 브라켓(35)에 회전가능하게 지지된다.
구동부(40)는 한 쌍의 회전부재를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 것으로서, 복수의 회전축(41)과, 기어부(43)와, 구동축(미도시)과, 구동모터(48)를 구비한다.
복수의 회전축(41)은 회전지지부(37)의 복수의 회전축지지공에 각각 관통되어 상하방향으로 나란하게 연장되며 제1방향에 교차되는 방향으로 상호 이격되게 베이스부(36)의 회전지지부(37)에 관통지지 되며 상부에 회전부재(37,38)가 각각 결합된다.
기어부(43)는 한 쌍의 회전축(41) 중 어느 하나의 회전축(41) 하부와 구동모터(48)에 장착된 구동축을 기어 연결하는 것으로서, 상하방향으로 연장된 회전축(41)의 하단에 장착된 제1베벨기어(미도시)와, 구동축의 단부에 장착되어 제1베벨기어와 치합되는 제2베벨기어(미도시)와, 상호 치합된 제1 및 제2베벨기어를 수용하며 일측에 구동모터(48)가 결합되어 내측으로 구동축이 관통되는 하우징(44)을 구비한다. 하지만, 기어부(43)는 구동축의 구동력을 회전축(41)에 전달할 수 있으면 제시된 기술구성에 한정되지 않는다.
또한, 앞에서 상술한 기어부(43)는 복수의 회전축(41) 중 어느 하나의 회전축(41)에만 구동축의 회전력을 전달하여, 한 쌍의 회전부재(31,32) 중 어느 하나의 회전부재(31)에 구동력이 전달되고, 다른 하나의 회전부재(32)는 케이불(5)의 견인을 지지하는 역할 하도록 회전되게 적용되어 있다.
하지만, 한 쌍의 회전부재(31,32)이 상호 반대방향으로 회전되게 복수의 회전축(41)에 구동축의 회전력이 전달되게 적용될 수도 있을 것이다. 일 예로서, 기어부(43)는 메임프레임(13)의 길이방향에 나란하게 연장된 구동축에 장착되는 제1평기어(미도시)와, 한 쌍의 회전축(41) 사이에 구동축에 나란하게 연장되어 일측에 제1평기어(미도시)와 치합되는 제2평기어(미도시)와, 타측에 웜(미도시)이 형성된 구동전달축(미도시)과, 한 쌍의 회전축(41)의 각 하단부에 장착어 웜의 양측으로 각각 치합되는 복수의 웜휠(미도시)을 구비할 수도 있다.
구동모터(48)는 후술되는 인버터 컨트롤 유닛(50)과 연결되어 구동 및 구동축의 회전속도가 제어된다.
인버터 컨트롤 유닛(50)은 케이블(5)이 포설되는 방향의 전 구간에서 균일한 속도로 견인되도록 다수의 케이블견인유닛(30)의 각 구동모터(48)와 연결되어 각 회전부재(41)의 회전속도를 제어할 수 있도록 구동모터(48)로 전달되는 전류를 조절한다.
인버터컷트롤유닛(50)은 다수의 케이블견인유닛(30)의 각 구동모터(48)와 연결되어 전류를 전달하는 인버터(51)와, 각 구동부(40)의 구동상태를 감지하는 센서부(61)와, 센서부(61)의 감지된 신호를 전달받아 인버터(51)를 통해 구동모터(48)에 전달되는 전류를 조절하여 회전부재(41)의 회전을 제어하는 제어부(65)를 구비한다.
인버터(51)는 380V, 400V, 440V의 3상 교류전원을 공급하는 전원공급부(54)에서 공급되어 변압기(57)를 통해 강압된 후 정류기(59)를 통과한 DC 전원을 스위칭하여 AC 전원으로 변환하며, 교류전류를 다수의 케이블 견인유닛(30)의 각 구동모터(48)에 공급하며, 제어부(65)는 인버터(51)의 스위칭 동작을 제어한다.
인버터컨트롤유닛(50)은 인버터(51)의 정격용량이 3.7kva인 경우 220V인 구동모터(48)를 인버터(51)에 대해 케이블 포설방향의 전후 방향으로 9대 씩 최대 18대 제어할 수 있으며, 400V인 구동모터(48)를 인버터(51)에 대해 케이블 포설방향의 전후방향으로 4대 씩 최대 8대 연결할 수 있다. 한편, 인버터컨트롤유닛(50)은 상호 인접한 케이블견인유닛(30)들의 이격거리와 같이 인접한 케이블견인유닛(30)과 42m 이격되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명의 제1실시 예에 따른 케이블 포설시스템은 18대의 구동모터(220V)(48) 연결시 하나의 인버터컨트롤유닛(50)으로 케이블을 최장 대략 720m 포설할 수 있으며, 8대의 구동모터(400V)(48) 연결시 하나의 인버터컨트롤유닛(50)으로 케이블을 대략 320m 포설할 수 있다. 또는, 본 발명의 제1실시 예에 따른 케이블 포설시스템은 220v와 400v 구동모터(48)를 혼용하여 케이블을 포설할 수 있는 길이를 조절할 수 있으므로 다양한 포설경로에 적용할 수 있다.
센서부(61)는 케이블견인유닛의 구동상태를 감지하여 제에부에 감지신호를 전달하는 것으로서, 다양한 센서가 적용될 수 있다.
센서부(61)는 일반적으로 인버터 제어에 사용되는 인버터(51)에서 공급되는 구동모터(48)의 전류 값을 검출하는 일반적인 전류센서가 적용될 수 있다. 이 경우, 제어부(65)는 전류센서에서 검출된 전류 값과 설정된 값의 오차를 산출하여 상기 오차가 오차허용범위를 벗어나면 상기 오차를 보상할 수 있도록 주파수 또는 전압을 조절하여 구동모터(48)에 공급되는 전류를 제어한다.
한편, 센서부(61)는 회전부재(31,32)의 일측에 설치되어 상기 케이블과 접촉시 견인력을 제공하기 위한 회전부재(31,32)의 내부공간의 공기압을 감지하는 공기압 센서(pneumatic sensor)일 수 있다. 공기압센서는 일반적인 차량용 휠타이어에 적용되는 것이 적용되는 것이 바람직하며, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0450432호에 기재된 기술구성을 통해 제어부와 무선연결될 수 있다. 하지만, 공기압센서는 회전부재(31,32) 내의 공기압을 측정할 수 있으며 제어부(65)와 연결될 수 있으면 한정되지 않는다. 제어부(65)는 공기압센서에서 측정된 공기압이 설정된 값 이하이면 전방 또는 후방에 인접하는 상기 케이블견인유닛의 회전부재(31,32) 회전속도가 감소되게 각 구동모터(48)에 전달되는 전류를 제어한다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 케이블 포설 시스템(1)은 일정거리마다 설치되는 다수의 케이블견인유닛(30)의 구동모터(48)의 구동을 조절하여 한 쌍의 회전부재(31,32)의 회전속도를 각각 제어할 수 있어 케이블(5)이 포설되는 전 구간에서 균일하게 견인될 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 4에는 본 발명의 제2실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 구동부가 도시되어 있다, 앞서 도시한 도면에서와 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 케이블 포설 시스템은 본 발명의 제1실시 예에 따른 포설 시스템 구조에 방향전환수단을 더 구비한다.
방향전환수단(160)은 구동부에 마련되는 것으로서, 프레임유닛(10)에 장착되는 베이스부(36)의 위치에 따라 기어부(43)에 구동모터(48)의 결합방향을 전환할 수 있도록 한다.
방향전환수단(160)은 구동모터(48)와 결합되며 구동축이 수용되는 방향전환하우징(161)과, 방향전환하우징(161) 내에서 구동축의 단부에 결합되는 제3베벨기어(미도시)와, 제3베벨기어와 취합되는 제4베벨기어(미도시)가 일측단부에 결합되며 구동축에 대해 직교하는 방향으로 방향전환하우징(161)의 외측으로 돌출되는 방향전환축(미도시)을 구비한다.
방향전환하우징(161)은 기어부(43)의 하우징(44)에 볼트결합되기 위한 플렌지부(162)가 형성되고, 방향전환축은 플렌지부(162)를 관통하여 기어부(43)의 하우징 내로 연장된다. 방향전환축은 도시되지는 않았으나, 타측단부에 회전축(41)의 하단에 결합된 제1베벨기어와 치합되는 제2베벨기어가 장착된다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 케이블 포설 시스템은 케이블 포설 경로 중 케이블 견인유닛(30)의 구동모터(48)를 프레임유닛(10)의 연장 방향을 따라 장착이 용이하지 않은 경우 기어부(43)에 구동모터의 결합방향을 바꾸어 결합시킬 수 있어 설치효율을 높일 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블견인유닛이 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 케이블 포설 시스템은 본 발명의 제1실시 예에 따른 케이블 포설시스템(1)의 구조에 견인방향가이드유닛(90)을 더 구비한다.
견인방향가이드유닛(90)은 케이블견인유닛(30)으로서, 베이스부(36)의 전방측에 장착되어 회전부재(31,32)들 사이에서 인출되는 케이블(5)이 휘어지지 않고 프레임유닛(10) 연장방향으로 이동될 수 있도록 케이블(5)의 이송 방향을 가이드한다.
견인방향가이드유닛(90)은 회전바(91)와, 방향가이드부재(94)와, 복수의 지지브라켓(98)과, 복수의 탄성부재(99)를 구비한다.
회전바(91)는 제1방향에 교차하는 방향으로 연장되며 회전지지부(37)의 전방측에 회전 가능하게 장착되는 환봉형상이다.
방향가이드부재(94)는 회전바(91)가 내측으로 관통되어 회전바(91)에 대해 회전바(91)의 길이방향으로 이동가능하며 원형상으로 형성되되 길이방향의 중심측에 케이블(5)이 안착되는 안착홈(95)이 형성된다.
복수의 지지브라켓(98)은 회전지지부(37)의 상면에 장착되며 제1방향에 교차하는 방향으로 이격되어 회전바(91)의 양측을 회전가능하게 지지한다.
복수의 탄성부재(99)는 내측으로 회전바(91)가 각각 관통하는 코일스프링으로서, 일측이 지지브라켓(98)에 지지되고 타측이 방향가이드부재(94)의 일측 또는 타측에 각각 지지되어 방향가이드부재(94)를 회전바(91)의 중심으로 탄성 가압한다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 케이블 포설 시스템은 견인방향가이드유닛(90)에 의해 어느 하나의 케이블견인유닛(30)의 한 쌍의 회전부재(31,32)의 회전속도보다 전방에 인접하는 다른 하나의 케이블견인유닛(30)의 한 쌍의 회전부재(31,32)의 회전 속도가 느려 케이블(5)이 좌우 방향으로 휘어질 때 케이블(5)과 함께 좌우 방향으로 이동되는 방향가이드부재(94)가 탄성부재(99)에 가압되어 회전바(91) 중심 측으로 이동 유도되므로 케이블의 휘어짐을 줄일 수 있어 견인 효율을 높일 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 본 발명의 제3실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블견인유닛에 휨센서가 적용된 센서부(61)를 적용할 수도 있다.
휨센서가 적용된 센서부(61)는 베이스부(36)에 설치되어 한 쌍의 회전부재(31,32) 사이에서 인출되는 케이블(5)의 휘어짐 정도를 감지한다. 휨 센서는 미국 Abrams Gentile사의 Flex센서 혹은 Bend sensor가 적용될 수 있다.
휨 센서는 견인보조롤러(39)와 회전축(91) 사이에서 일측이 베이스부(36)의 회전부재지지부(37)의 전방측 상면에 프레임유닛(10) 길이방향에 나란하게 일측이 고정되고 타측이 방향가이드부재(94)에 연결되어 방향가이드부재(94)가 회전축(91)에 대해 이동시 구부러지면서 감지신호를 제어부에 전달한다
휨 센서는 도시되지는 않았으나, 방향가이드부재(94)에 연결되되 회전되는 방향가이드부재(94)에 간섭되지 않도록 타측이 방향가이드부재(94)가 관통되게 링형상으로 형성될 수 있다.
또는 휨 센서는 견인보조롤러(39)와 회전축(91) 사이에서 일측이 베이스부(36)의 회전부재지지부(37)의 전방측 상면에 프레임유닛(10) 길이방향에 나란하게 일측이 고정되고 타측이 어느 하나의 탄성부재(99)에 연결되어 방향가이드부재(94)가 회전축(91)에 대해 이동되면서 탄성부재(99) 신축 시 구부러지면서 감지신호를 제어부제 전달할 수 있도록 적용될 수도 있다.
제어부(65)는 센서부(61)에서 설정된 값 이상 신호 전달시, 케이블이 구부러졌을 감지하여 케이블일 펼쳐질 수 있도록 전방에 인접한 케이블견인유닛(30)의 회전부재(31,32)의 회전속도가 증가되게 구동모터(48)에 전달되는 전류를 제어한다.
한편, 도 7에는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 견인방향가이드유닛(90)이 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제 4실시 예에 따른 케이블 포설 시스템은 방향가이드부재(194)를 제외하고 본 발명의 제3실시 예에 따른 케이블 포설 시스템과 동일한 구조를 갖는다.
방향가이드부재(194)는 회전바(91)가 내측으로 각각 관통되고 안착홈(194)이 형성되게 상호 마주하는 각 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되며 탄성부재(99)에 가압되어 회전바(91)의 중심측에 위치되되 케이블(5)의 직경에 따라 안착홈(194)의 폭이 확장 또는 축소되게 상호 인접하거나 멀어지는 방향으로 이동되는 제1 및 제2케이블지지부(196,198)를 구비한다.
제1케이블지지부(196)는 원통형상으로 형성되되 외주면이 제2케이블지지부 방향으로 갈수록 외경이 감소하는 호형곡면을 가지며 내측으로 회전바(91)가 관통되는 제1관통부(197)가 형성된다. 제1관통부(197)는 제2케이블지지부(198)에 마주하는 일측이 타측보다 큰 내경을 가져 후술되는 제2케이블지지부(198)의 슬라이딩삽입부(198b)가 삽입되는 내경확장부(197a)가 형성된다.
제2케이블지지부(198)는 내측으로 회전바(91)가 관통되는 제2관통부(199)가 형성되는 원통형상으로, 외주면이 제1케이블지지부(196) 방향으로 갈수록 외경이 감소하는 호형곡면을 갖는 케이블지지본체부(198a)와, 제1케이블지지부(196)에 마주하는 외경이 감소된 케이블지지본체부(198a)의 단부에서 제1케이블지지부(196)의 방향으로 연장되어 내경확장부(197a)로 삽입되는 슬라이딩삽입부(198b)를 구비한다.
본 발명의 제 4실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 견인방향가이드유닛은 케이블(5)의 직경에 제한 없이 한 쌍의 회전부재(31,32)에서 인출되는 케이블(5)의 견인 방향을 올바르게 유도할 수 있어 사용효율을 더욱 높일 수 있다.
한편, 도 8 및 도 9에는 본 발명의 제 5실시 예에 따른 케이블 포설 시스템의 케이블견인유닛이 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.
본 발명의 제5실시 예에 따른 케이블포설시스템은 한 쌍의 회전부재(31,32)를 제외하고 본 발명의 제1실시 예에 따른 케이블 포설시스템의 구조와 동일하다.
본 발명의 제5실시 예에 따른 한 쌍의 상기 회전부재(31,32)는 케이블(5)의 직경보다 좁은 거리로 상호 이격되되 상호 마주하는 마찰견인부(34)의 측부가 회전축(41) 방향으로 각각 인입 형성되어 상호 이격공간 사이로 진입이 용이하도록 하는 과부하방지홈(135)과, 마찰견인부(34)에 형성된 과부하방지홈(136)에서 회전축(41)에 멀어지는 방향으로 돌출되되 회전부재(31,32)의 회전방향에 반대방향으로 연장형성되어 접촉되는 케이블(5)을 프레임유닛(10)의 길이방향의 전방으로 가압하는 다수의 견인가압돌기(136)를 각각 구비한다.
본 발명의 제 5실시 예에 따른 케이블 포설 시스템은 한 쌍의 회전부재(31,32)의 상호 마주하는 면이 인입 형성되어 있어 케이블(5) 진입시 회전부재(31,32)의 회전에 따른 부하를 줄일 수 있으면서 인입된 측에 회전부재(31,32)의 회전 반대방향으로 돌출된 견인가압돌기(136)에 의해 케이블을 견인 방향으로 밀어주는 케이블 견인력을 유지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 케이블 포설 시스템은 일정거리마다 설치되는 다수의 케이블견인유닛(30)의 구동모터(48)의 구동을 조절하여 한 쌍의 회전부재(31,32)의 회전속도를 각각 제어할 수 있어 케이블(5)이 포설되는 전 구간에서 균일하게 견인될 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명에 따른 케이블 포설 시스템은 도면에 도시된 일 예를 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 케이블 포설 시스템
5 : 케이블 10: 프레임유닛
20: 권취드럼 30 : 케이블견인유닛
31,32 : 회전부재 36 : 베이스부
37 :회전지지부 38 : 프레임결합부
39 : 견인보조롤러 40 : 구동부
41 : 회전축 43 : 기어부
48 : 구동모터 50 : 인버터컨트롤유닛
51 : 인버터 54 : 전원공급부
57 : 변압기 61 : 센서부
65 : 제어부 90 : 견인방향가이드유닛

Claims (8)

  1. 일 방향으로 연장된 프레임유닛에 일정거리마다 설치되어 권취된 케이블을 상기 프레임유닛의 연장방향인 제1방향으로 포설하기 위해 상호 반대방향으로 회전되면서 상호 이격된 공간 사이로 진입되는 상기 케이블을 마찰력에 의해 견인하는 한 쌍의 회전부재와, 상기 회전부재의 회전력을 제공하는 구동모터를 포함한 구동부와, 상기 프레임유닛에 결합되며 상측에서 한 쌍의 회전부재가 회전되게 상기 구동부를 지지하는 베이스부를 각각 구비하는 다수의 케이블견인유닛과;
    상기 케이블이 포설되는 방향의 전 구간에서 균일한 속도로 견인되도록 상기 다수의 케이블견인유닛의 각 상기 구동모터와 연결되어 각 상기 회전부재의 회전속도를 제어할 수 있도록 상기 구동모터로 전달되는 전류를 조절하는 인버터컨트롤유닛;을 구비하고,
    상기 구동부는
    상하방향으로 나란하게 연장되며 상기 제1방향에 교차되는 방향으로 상호 이격되게 상기 베이스부에 관통지지 되며 상부에 상기 회전부재가 각각 결합되는 복수의 회전축과, 한 쌍의 회전축 중 어느 하나의 상기 회전축 하부와 상기 구동모터의 구동축을 기어 연결하는 기어부와, 상기 프레임유닛에 장착되는 상기 베이스부의 위치에 따라 상기 기어부에 상기 구동모터의 결합방향을 전환할 수 있는 방향전환수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 인버터컨트롤유닛은
    다수의 상기 케이블견인유닛의 각 상기 구동모터와 연결되어 전류를 전달하는 인버터와,
    각 상기 구동부의 구동상태를 감지하는 센서부와,
    상기 센서부의 감지된 신호를 전달받아 상기 인버터를 통해 상기 구동모터에 전달되는 전류를 조절하여 상기 회전부재의 회전을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블포설시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 인버터에서 상기 구동모터의 전류 값을 검출하는 전류센서이며,
    상기 제어부는
    상기 전류센서에서 검출된 전류 값과 설정된 값의 오차를 산출하여 상기 오차가 오차허용범위를 벗어나면 상기 오차를 보상할 수 있도록 주파수 또는 전압을 조절하여 상기 구동모터에 공급되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 회전부재의 일측에 설치되어 상기 케이블에 접촉되는 상기 회전부재에 견인력을 제공하기 위해 상기 회전부재 내에 충진되는 공기압을 감지하는 공기압센서이며,
    상기 제어부는
    상기 공기압센서에서 측정된 공기압이 설정된 값 이하이면 전방 또는 후방에 인접하는 상기 케이블견인유닛의 상기 회전부재 회전속도가 감소되게 각 상기 구동모터에 전달되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 시스템.
  6. 일 방향으로 연장된 프레임유닛에 일정거리마다 설치되어 권취된 케이블을 상기 프레임유닛의 연장방향인 제1방향으로 포설하기 위해 상호 반대방향으로 회전되면서 상호 이격된 공간 사이로 진입되는 상기 케이블을 마찰력에 의해 견인하는 한 쌍의 회전부재와, 상기 회전부재의 회전력을 제공하는 구동모터를 포함한 구동부와, 상기 프레임유닛에 결합되며 상측에서 한 쌍의 회전부재가 회전되게 상기 구동부를 지지하는 베이스부를 각각 구비하는 다수의 케이블견인유닛과;
    상기 케이블이 포설되는 방향의 전 구간에서 균일한 속도로 견인되도록 상기 다수의 케이블견인유닛의 각 상기 구동모터와 연결되어 각 상기 회전부재의 회전속도를 제어할 수 있도록 상기 구동모터로 전달되는 전류를 조절하는 인버터컨트롤유닛;을 구비하고,
    상기 케이블견인유닛은
    상기 회전부재들 사이에서 견인되어 인출되는 상기 케이블이 휘어지지 않고 상기 프레임유닛 연장방향으로 이동될 수 있도록 상기 케이블의 이송 방향을 가이드하는 견인방향가이드유닛;을 더 구비하고,
    상기 견인방향가이드유닛은
    상기 제1방향에 교차하는 방향으로 연장되며 상기 베이스부의 전방측에 회전 가능하게 장착되는 회전바와,
    상기 회전바가 내측으로 관통되어 상기 회전바에 대해 상기 회전바의 길이방향으로 이동가능하며 길이방향의 중심측에 상기 케이불이 안착되는 안착홈을 형성하는 방향가이드부재와,
    상기 베이스부에 장착되며 상기 제1방향에 교차하는 방향으로 이격되어 상기 회전바의 양측을 회전가능하게 지지하는 복수의 지지브라켓과,
    내측으로 상기 회전바가 각각 관통하며 일측이 상기 지지브라켓에 지지되고 타측이 상기 방향가이드부재의 일측 또는 타측에 각각 지지되어 상기 방향가이드부재를 상기 회전바의 중심으로 탄성가압하는 복수의 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 인버터컨트롤유닛은
    다수의 상기 케이블견인유닛의 각 상기 구동모터와 연결되어 전류를 전달하는 인버터와,
    각 상기 구동부의 구동상태를 감지하는 센서부와,
    상기 센서부의 감지된 신호를 전달받아 상기 인버터를 통해 상기 구동모터에 전달되는 전류를 조절하여 상기 회전부재의 회전을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 센서부는
    한 쌍의 상기 회전부재 사이에서 인출되는 상기 케이블의 휘어짐 정도를 감지할 수 있도록 일측이 상기 베이스부의 상면에 고정되고 타측이 상기 방향가이드부재에 연결되어 상기 방향가이드부재가 상기 회전축에 대해 이동시 구부러짐가능한 휨 센서이며,
    상기 제어부는
    상기 센서부에서 설정된 값 이상 신호 전달시 전방에 인접한 상기 케이블견인유닛의 상기 회전부재의 회전속도가 증가되게 상기 구동모터에 전달되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 시스템.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 방향가이드부재는
    상기 회전바가 내측으로 각각 관통되고 상기 안착홈이 형성되게 상호 마주하는 각 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되며 상기 탄성부재에 가압되어 상기 회전바의 중심측에 위치되되 상기 케이블의 직경에 따라 상기 안착홈의 폭이 확장 또는 축소되게 상호 인접하거나 멀어지는 방향으로 이동가능한 제1 및 제2케이블지지부를 구비하며,
    상기 제1케이블지지부는
    내측으로 상기 회전바가 관통되게 관통 형성되되 상기 제2케이블지지부에 마주하는 일측이 타측보다 큰 내경을 갖는 내경확장부가 형성된 제1관통부를 구비하고,
    상기 제2케이블지지부는
    내측으로 상기 화전바가 관통되는 제2관통부가 형성되고 상기 제1케이블지지부에 마주하는 일측에 상기 제1케이블지지부의 방향으로 연장되어 상기 내경확장부로 삽입되는 슬라이딩삽입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블 포설 시스템
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