KR102184801B1 - 수평유지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평유지 장치에 관한 것으로, 조절공간이 형성된 지지부, 상기 조절공간에 배치된 수평유지부 및 상기 지지부를 관통하여 상기 수평유지부와 연결되는 고정부를 포함하며, 상기 수평유지부는 상기 조절공간에서 수평상태를 이루며 상기 고정부는 상기 수평유지부의 수평상태를 고정한다.

Description

수평유지 장치{Assembled type gimbal}

본 발명은 수평유지장치에 관한 것이다.

라이다(light detection and ranging; LIDAR)는 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치이다.

라이다는 대상 물체까지의 거리뿐 아니라 움직이는 속도와 방향, 온도, 주변의 대기 물질 분석 및 농도 측정 등에 쓰인다. 자외선, 가시광선, 근적외선 등을 사용하여 금속성인 아닌 바위나 구름, 빗방울, 에어로졸 등을 감지할 수 있다. 이에, 기상 관측에 이용되고, 지형을 정밀하게 그려내거나, 비행체의 착륙 유도나 자율 주행차의 주변 인식 장치로 사용된다. 또한 분자마다 잘 산란시키는 빛의 파장이 다른 현상을 이용하여 공기 중에 섞여 있는 기체의 화학적 조성을 알아내는데 쓰이기도 한다.

최근 들어 라이다는 3차원 영상을 구현하기 위해 필요한 정보를 습득하는 센서의 핵심 기술로 등장하였다. 라이다를 항공기에 장착하고 비행하면서 레이저 펄스를 지표면에 발사해서 돌아오는 시간을 측정함으로써 반사 지점의 공간 위치를 분석하여 지형을 측량하면, 구조물에 따라 반사되어 돌아오는 시간이 다르므로 이로부터 광학영상으로는 얻기 어려운 3차원 모델을 얻을 수 있다. 지상 라이다(Terrestrial LiDAR)는 여기에 GPS(global positioning system)로 얻은 위치 좌표를 결합하여 정밀한 데이터를 얻기도 한다.

한편, 지상 라이다를 경사가 큰 경사지 등에 설치할 경우 정밀성이 떨어진다. 이에 지상 라이다를 경사지 등에 설치 시 경사지를 따라 기울어지지 않고 수평상태로 설치되는 것이 중요하다.

등록특허 제10-1479927호 (2014.12.31.) 등록실용신안 제20-0116521호 (1998.01.15.)

본 발명은 경사지에 대상물을 설치할 때 대상물이 수평상태를 유지할 수 있도록 하는 수평유지장치를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 수평유지 장치는, 조절공간이 형성된 지지부, 상기 조절공간에 배치된 수평유지부 및 상기 지지부를 관통하여 상기 수평유지부와 연결되는 고정부를 포함한다.

상기 수평유지부는, 상기 조절공간에서 수평상태를 이루며 상기 고정부는 상기 수평유지부의 수평상태를 고정할 수 있다.

상기 지지부는, 조절공간이 형성된 본체 및 상기 본체와 연결되어 있고 지면과 접하는 복수의 다리를 포함할 수 있다.

상기 조절공간을 이루는 상기 본체의 내부둘레는 곡면을 이루며, 상기 본체에는 상하방향으로 형성된 고정부 관통홀이 원주방향을 따라 복수 형성될 수 있다.

상기 곡면은 가상의 반구를 이루며 상기 반구의 중심은 상기 본체의 상면 중심과 일치할 수 있다.

상기 본체는, 상기 가상의 반구 1/3일 수 있다.

상기 수평유지부는, 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 수평유지부의 외부둘레에는 상기 고정부와 연결된 체결홀이 원주방향을 따라 복수 형성될 수 있다.

상기 수평유지 장치는, 상기 수평유지부 상면에 안착되어 있고 대상물이 놓일 수 있는 받침부를 더 포함할 수 있다.

상기 받침부는, 상기 수평유지부에 놓이는 베이스, 상기 본체 위에 위치하여 상기 베이스와 연결되어 있으며 상기 대상물이 놓일 수 있는 설치대 및 상기 설치대에 배치된 복수의 대상물 고정부를 포함할 수 있다.

상기 설치대에는 상기 대상물 고정부들이 위치하는 위치조절홀이 복수 형성될 수 있다.

상기 대상물 고정부는, 상기 위치조절홀을 따라 움직일 수 있고 고정되는 고정수단 및 상기 고정수단과 연결되어 있고 상기 대상물과 접하는 브래킷을 포함할 수 있다.

상기 받침부는, 상기 위치조절홀에 배치되어 있고, 상기 대상물 고정부를 상기 설치대 중심으로 가압하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스와 상기 수평유지부 사이에는 돌기와 결합홀을 포함하는 결합부가 형성되어 있고, 상기 결합홀에 상기 돌기가 삽입되어 상기 베이스와 상기 수평유지부가 결합 고정될 수 있다.

상기 수평유지 장치는, 상기 조절공간을 이루는 본체 내부둘레에 형성된 윤활부를 더 포함할 수 있다.

상기 수평유지 장치는, 상기 본체의 외부둘레와 상기 고정부의 머리 사이에 배치된 밀착링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 지지부가 경사지에 배치된 상태에서 지지부 내부에 위치한 수평유지부를 움직여 수평상태를 조절하므로 사용자의 조작이 간편하여 작업성이 향상된다.

본 발명의 실시예에 따르면 수평이 조절된 수평유지부를 고정부 고정으로 수평상태를 지속적으로 유지시킬 수 있다. 이에 수평유지부를 통해 대상물의 수평이 조절되어 대상물의 동작 제어, 대상물을 이용한 측정 등이 정확하게 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본체 외부에 위치한 설치대에 대상물이 놓이고 대상물 고정부를 통해 대상물이 설치대에 고정되므로 넓이가 본체의 넓이보다 큰 대상물을 설치할 수 있다. 이에 다양한 크기의 대상물을 설치할 수 있어 사용성이 향상된다.

본 발명의 실시예에 따르면 본체와 다리, 본체와 수평유지부, 수평유지부와 받침부가 서로 분리 결합되므로 수평유지 장치의 이동 및 보관이 용이하여 작업자의 작업성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수평유지 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1을 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도.
도 4는 도 1의 수평유지 장치 설치상태를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평유지 장치를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5의 분해 사시도.
도 7은 도 6의 수평유지부와 받침부를 나타낸 분해 사시도.
도 8은 도 6을 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 단면도.
도 9는 도 6의 대상물 고정부를 나타낸 확대도.
도 10은 도 6의 대상물 고정부분을 X-X선을 따라 자른 단면도.
도 11은 도 5의 수평유지 장치 설치 상태를 나타낸 개략도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 수평유지 장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 수평유지 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1을 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 도 1의 수평유지 장치 설치상태를 나타낸 개략도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 수평유지 장치(1)는 지지부(10), 수평유지부(30) 및 고정부(40)를 포함하며, 경사지에 대상물을 설치할 때 수평유지부(30)를 조절하여 대상물이 수평상태를 유지할 수 있도록 한다.

지지부(10)는 본체(11) 및 복수의 다리(12)를 포함하며, 수평유지 장치(1)의 외형을 형성한다.

본체(11)는 내부가 상하방향으로 관통되어 내부에 조절공간(111)이 형성되어 있다. 관통된 조절공간(111)에 의해 본체(11)의 상면과 하면에는 개방부(111a, 111b)가 형성된다. 조절공간(111)을 이루는 본체(11)의 내부둘레는 상면에서 하면방향으로 갈수록 좁아지며 곡면으로 형성되어 있다. 본체(11)의 외부둘레 또한 곡면으로 형성되어 있다. 정면에서 바라본 본체(11)의 상하방향 길이는 가상의 반구(C) 1/3 정도 형성되며, 본체(11) 상면은 가상의 반구의 중심과 일치한다.

본체(11)에는 상하방향으로 고정부 관통홀(112)이 기설정된 길이를 갖는 형태로 형성되어 있다. 고정부 관통홀(112)은 본체(11) 원주방향을 따라 등간격으로 복수 형성되어 있다. 이때 고정부 관통홀(112)은 4개일 수 있다. 고정부 관통홀(112) 개수를 4개로 한정하는 것은 아니다.

조절공간(111)을 이루는 본체(11) 내부둘레에는 윤활부(20)가 형성되어 있다. 윤활부(20)는 구리스, 윤활유 따위가 내부둘레에 도포되어 형성된다. 한편, 윤활부(20)는 본체(11) 내부둘레를 따라 배치되어 배출홀을 통해 윤활유를 주기적으로 공급하는 윤활유 공급라인(도시하지 않음)일 수 있다. 그러나 윤활부(20)는 생략될 수 있다.

다리(12)는 본체(11) 외부둘레를 따라 간격을 두고 복수 배치되어 본체(11)를 지면으로부터 떨어뜨리며 지지한다. 한편, 다리(12)는 나사, 돌기와 홈 등의 구조로 본체(11)와 결합되어 이동, 보관 시 본체(11)에서 분리될 수 있다. 이에 수평유지 장치(1)의 이동, 보관 등의 편이성이 향상될 수 있다.

수평유지부(30)는 기설정된 넓이를 가지며 플레이트 형태로 형성되어 있다. 수평유지부(30)의 외부둘레는 조절공간(111)을 이루는 본체(11) 내부둘레와 대응되게 형성되어 있다. 수평유지부(30)는 조절공간(111)에 배치되어 있으며 움직일 수 있다. 수평유지부(30)의 외부둘레 지름은 본체(11) 상면의 개방부(111a) 지름보다는 작고 하면의 개방부(111b) 지름보다 크다. 상면의 개방부(111a)를 통해 본체(11) 내부에 위치한 수평유지부(30)는 하면의 개방부(111b)를 통해 빠지지 않는다.

그리고 수평유지부(30)의 외부둘레와 본체(11) 내부둘레가 접하는 경우 윤활부(20)의 윤활작용으로 수평유지부(30)와 본체(11) 사이에 마찰이 최소화되어 수평유지부(30)의 움직임이 자유로워질 수 있다

수평유지부(30)의 외부둘레에는 고정부 관통홀(112)과 일치하는 고정 결합홈(31)이 형성되어 있으며, 고정 결합홈(31)은 수평유지부(30) 외부둘레를 따라 복수 형성되어 있다. 고정 결합홈(31) 둘레에는 나사가 형성되어 있다. 고정 결합홈(31)의 개수와 고정부 관통홀(112)의 개수는 같다.

한편, 위 설명에서 윤활유 공급라인이 본체(11) 내부둘레에 위치한 것으로 하였으나, 윤활유 공급라인은 수평유지부(30) 외부둘레를 따라 배치될 수도 있다.

이와 같은 수평유지부(30) 상면에는 지상 라이다, 정밀기계 따위의 대상물이 놓일 수 있다.

고정부(40)는 볼트를 포함한다. 고정부(40)는 복수로 형성되어 각 고정부 관통홀(112)에 위치하여 일치하는 고정 결합홀(31)에 결합되어 있다. 고정부(40)는 고정 결합홀(31)의 나사와 결합되는 볼트를 포함한다. 고정부(40)의 머리는 본체(11) 외부둘레와 마주한다. 본체(11)와 고정부(40)의 머리 사이에는 밀착링(41)이 배치되어 있다. 본체(11) 외부둘레와 접하는 밀착링(41) 일측은 본체(11) 외부둘레와 대응하는 곡면으로 형성되어 있고, 타측은 고정부(40)의 머리와 대응하는 평면으로 형성되어 있다. 밀착링(41)에 의해 곡면으로 이루어진 본체(11) 외부면과 고정부(40)의 머리 사이에 공간이 발생하지 않는다. 그러나 밀착링(41)은 생략될 수 있다.

이러한 고정부(40)는 수평유지부(30)가 수평을 맞추기 위해 움직일 때 고정부 관통홀(112) 범위 내에서 수평유지부(30)의 움직임을 가이드 한다. 또한 고정부(40)는 수평을 유지하고 있는 수평유지부(30)가 움직이지 않도록 고정할 수 있다.

이에 도면 [도 4]에서 도시한 바와 같이 지지부(10)는 경사지를 따라 경사지게 배치되고, 수평유지부(30)는 조절공간(111) 내에서 조절되어 수평을 설정한다. 수평 설정 상태에서 고정부(40) 결합으로 수평유지부(30)는 조절공간(111) 내에 고정된다. 이와 같이 수평유지부(30)의 수평이 고정된 상태에서 수평유지부(30)에 대상물이 놓여 고정될 수 있다.

다음으로 도 5 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평유지 장치(2)에 대해 설명한다.

본 실시예에 따른 수평유지 장치(2)는 지지부(10), 수평유지부(30), 고정부(40) 및 받침부(50)를 포함한다. 본 실시예에 따른 지지부(10), 수평유지부(30) 및 고정부(40)는 도 1 내지 도 4의 실시예에 따른 지지부, 수평유지부 및 고정부와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.

받침부(50)는 수평유지부(30) 상면에 안착되어 있으며 그 상면에는 대상물이 놓일 수 있다. 받침부(50)는 베이스(51), 설치대(53), 대상물 고정부(54) 및 탄성부재(55)를 포함한다.

베이스(51)는 수평유지부(30) 상면에 놓여 있다. 베이스(51)의 외부둘레 지름은 수평유지부(30)의 외부둘레 지름보다 작게 형성되어 있다.

서로 접하고 있는 베이스(51)와 수평유지부(30) 사이에는 결합홀(522)과 돌기(521)를 포함하는 결합부(52)가 형성되어 있다. 결합홀(522)은 수평유지부(30)를 상하방향으로 관통하고, 돌기(521)는 베이스(51)에서 돌출되어 결합홀(522)에 삽입되어 있다. 돌기(521)가 결합홀(522)에 삽입되어 베이스(51)와 수평유지부(30)는 고정될 수 있다. 한편, 결합홀(522)은 수평유지부(30)를 상하 관통하지 않고 홈 형태로 기설정된 깊이로 형성될 수 있다. 아울러, 결합홀(522)가 돌기(521)의 위치는 변경될 수 있으며, 결합부(52)를 결합홀(522)과 돌기(521)로 한정하지 않는다. 베이스(51)를 수평유지부(30)에 고정할 수 있는 것이라면 다양하게 적용될 수 있다.

설치대(53)는 본체(11) 위에 위치하여 기둥(531)으로 베이스(51)와 연결되어 있다. 설치대(53)는 사각형으로 형성되어 있다. 설치대(53)의 모양은 대상물 구조에 따라 변경될 수 있다. 설치대(53)에는 가장자리에서 내측방향으로 위치조절홀(522)이 형성되어 있다. 위치조절홀(522)은 가장자리에서 내측방향으로 기설정된 길이를 가지며 설치대(53)를 상하방향으로 관통하고 있다. 위치조절홀(522)은 설치대(53)에서 원주방향을 따라 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 설치대(53)의 개수는 대상물의 구조에 따라 변경될 수 있다.

대상물 고정부(54)는 위치조절홀(522) 마다 배치되어 대상물을 설치대(53) 상면에 고정한다. 대상물 고정부(54)는 고정수단(541) 및 브래킷(545)을 포함한다.

고정수단(541)는 위치조절홀(522)에 위치하여 위치조절홀(522)을 따라 움직일 수 있다. 고정수단(541)은 설치대(53) 상면과 접하는 고정몸체(542)와, 고정몸체(542)에 나사 결합되어 그 하단이 위치조절홀(522)을 관통하고 있는 체결부재(543) 및 설치대(53) 하면과 접하며 체결부재(543)와 연결된 플랜지(544)를 포함한다.

고정수단(541)는 대상물에 따라 그 위치가 설정되면 체결부재(543) 체결로 플랜지(544)가 설치대(53) 하면에 밀착된다. 이때 고정몸체(542)는 설치대(53) 상면에 밀착된다. 플랜지(544)가 설치대(53) 하면에 밀착되고, 고정몸체(542)가 설치대(53) 상면에 밀착되어 고정수단(541)는 설정된 위치에 고정될 수 있다.

브래킷(545)은 고정몸체(542)와 연결되어 있으며 대상물에 접할 수 있다. 대상물과 접하는 브래킷(545) 일면의 형상은 대상물 구조에 따라 변경될 수 있다.

탄성부재(55)는 위치조절홀(522) 마다 배치되어 있으며 일단은 설치대(53)와 연결되어 있으며 타단은 브래킷(545)과 연결되어 있다. 탄성부재(55)는 코일스프링을 포함하며, 대상물 고정부(54)가 설치대(53) 중심방향으로 이동할 수 있도록 탄성력을 가한다. 탄성부재(55)의 탄성력에 의해 브래킷(545)은 대상물 외부둘레에 밀착될 수 있으며, 브래킷(545)이 대상물에 밀착된 상태에서 고정수단(541)을 이용하여 대상물 고정부(54)를 설치대(53)에 고정한다.

이와 같은 받침부(50)에 의해 대상물이 놓이는 설치대(53) 부분이 본체(11) 외부에 위치하므로 대상물 설치가 용이하며, 본체(11) 보다 넓이가 큰 대상물을 설치대(53)에 고정할 수 있다. 이에 대상물을 크기에 제약 없이 수평유지 장치(2)에 설치할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시한 실시예에서 살펴본 많은 특징들이 본 실시예에 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1, 2: 수평유지 장치 10: 지지부
11: 본체 111: 조절공간
111a, 111b: 개방부 112: 고정부 관통홀
12: 다리 20: 윤활부
30: 수평유지부 31: 고정 결합홈
40: 고정부 41: 밀착링
50: 받침부 51: 베이스
52: 결합부 521: 돌기
522: 결합홀 53: 설치대
531: 기둥 532: 위치조절홀
54: 대상물 고정부 541: 고정수단
542: 고정몸체 543: 체결부재
544: 플랜지 545: 브래킷
55: 탄성부재 C: 가상의 반구

Claims (12)

1. 조절공간이 형성된 지지부,
   상기 조절공간에 배치된 수평유지부 및
   상기 지지부를 관통하여 상기 수평유지부와 연결되는 고정부
   를 포함하며,
   상기 지지부는, 조절공간이 형성된 본체 및 상기 본체와 연결되어 있고 지면과 접하는 복수의 다리를 포함하며,
   상기 수평유지부는 상기 조절공간에서 수평상태를 이루며 상기 고정부는 상기 수평유지부의 수평상태를 고정하고, 상기 조절공간을 이루는 상기 본체의 내부둘레는 곡면을 이루며, 상기 본체에는 상하방향으로 형성된 고정부 관통홀이 원주방향을 따라 복수 형성되어 있는
   수평유지 장치.
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 곡면은 가상의 반구를 이루며 상기 반구의 중심은 상기 본체의 상면 중심과 일치하는 수평유지 장치.
4. 제3항에서,
   상기 본체는 상기 가상의 반구 1/3을 이루는 수평유지 장치.
5. 제1항에서,
   상기 수평유지부는, 플레이트를 포함하고,
   상기 수평유지부의 외부둘레에는 상기 고정부와 연결된 체결홀이 원주방향을 따라 복수 형성되어 있는
   수평유지 장치.
6. 제1항에서,
   제1항에서,
   상기 수평유지부의 상면에 안착되어 있고 대상물이 놓일 수 있는 받침부를 더 포함하는 수평유지 장치.
7. 제6항에서,
   상기 받침부는,
   상기 수평유지부에 놓이는 베이스,
   상기 본체의 위에 위치하여 상기 베이스와 연결되어 있으며 상기 대상물이 놓일 수 있는 설치대 및
   상기 설치대에 배치된 복수의 대상물 고정부
   를 포함하는
   수평유지 장치.
8. 제7항에서,
   상기 설치대에는 상기 대상물 고정부들이 위치하는 위치조절홀이 복수 형성되어 있으며,
   상기 대상물 고정부는,
   상기 위치조절홀을 따라 움직일 수 있고 고정되는 고정수단 및
   상기 고정수단과 연결되어 있고 상기 대상물과 접하는 브래킷
   을 포함하는
   수평유지 장치.
9. 제8항에서,
   상기 받침부는, 상기 위치조절홀에 배치되어 있고, 상기 대상물 고정부를 상기 설치대의 중심으로 가압하는 탄성부재를 더 포함하는 수평유지 장치.
10. 제7항에서,
    상기 베이스와 상기 수평유지부 사이에는 돌기와 결합홀을 포함하는 결합부가 형성되어 있고, 상기 결합홀에 상기 돌기가 삽입되어 상기 베이스와 상기 수평유지부가 결합 고정되는 수평유지 장치.
11. 제1항에서,
    상기 조절공간을 이루는 본체 내부둘레에 형성된 윤활부를 더 포함하는 수평유지 장치.
12. 제1항에서,
    상기 본체의 외부둘레와 상기 고정부의 머리 사이에 배치된 밀착링을 더 포함하는 수평유지 장치.

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